网易-Three.js可视化系统课程WebGL

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在Three.js开发中，对WebGL机制的理解偏差是学生常见的误区之一。以下是对两个常见误区的详细解析：材质与着色器的混淆，以及坐标系差异（WebGL左手系 vs Three.js右手系）。

一、材质与着色器的混淆

误区解析

材质（Material）：在Three.js中，材质定义了物体的外观属性，如颜色、纹理、光泽度等。它是渲染过程中非常重要的一环，决定了物体如何响应光照和其他视觉效果。

着色器（Shader）：着色器是运行在GPU上的小程序，用于处理图形渲染的特定阶段。顶点着色器处理顶点数据，如位置、法线等；片段着色器处理像素数据，计算最终的颜色值。

学生在学习中容易将材质和着色器混淆，认为它们是同一概念或功能相近。实际上，材质是高级别的抽象，它使用着色器（或其他底层渲染技术）来实现具体的渲染效果。

正确理解

材质是面向用户的接口：开发者通过调整材质的属性（如颜色、纹理等）来控制物体的外观，而无需深入了解底层的渲染机制。

着色器是底层的实现细节：虽然开发者通常不需要直接编写着色器代码，但了解着色器的工作原理有助于更深入地理解渲染过程，并在需要时进行高级自定义。

二、坐标系差异（WebGL左手系 vs Three.js右手系）

误区解析

左手系与右手系：在三维空间中，坐标系的定义方式有两种：左手系和右手系。左手系遵循“左手法则”，即伸出左手，大拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向；右手系则遵循“右手法则”。

WebGL与Three.js的差异：WebGL默认使用左手坐标系，而Three.js为了方便大多数开发者的使用习惯，采用了右手坐标系。这种差异可能导致学生在理解物体位置、旋转和缩放时产生困惑。

正确理解

理解坐标系的概念：首先，需要明确左手系和右手系的概念，并理解它们在三维空间中的表示方式。

适应Three.js的坐标系：在Three.js开发中，应习惯使用右手坐标系。当需要处理从其他来源（如WebGL教程或代码示例）获取的资源时，注意坐标系的转换。

利用Three.js的内置功能：Three.js提供了丰富的内置功能，如相机、光源、物体等，它们都已经适应了右手坐标系。利用这些功能可以简化开发过程，并减少因坐标系差异带来的问题。

总结

在Three.js开发中，理解材质与着色器的区别以及坐标系的概念是非常重要的。通过澄清这些常见误区，学生可以更准确地掌握Three.js和WebGL的机制，从而更有效地进行3D图形开发。