「译」如何实现交互式 WebGL 悬停效果

• 原文地址：Interactive WebGL Hover Effects
• 原文做者：Yuriy Artyukh

本文主要内容是介绍如何经过一些简单的步骤，在图像上实现交互式鼠标悬停效果。

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我很喜欢 WebGL，在本文中，我将介绍如何在掌握着色器基础上作出炫酷效果。我想要重现的这个效果，源自 Jesper Landberg 的网站，他是一个很是酷的家伙，请务必查看一下他网站上的东西。

让咱们开始吧！让咱们从编写简单的 HTML 开始：

<div class="item">
    <img src="img.jpg" class="js-image" alt="">
    <h2>Some title</h2>
    <p>Lorem ipsum.</p>
</div>
<script src="app.js"></script>

这个例子再简单不过了！接下来，让咱们来添加些样式，以使其它起来更漂亮：

全部动画效果将在 Canvas 元素中呈现，同时咱们还须要添加部分 JavaScript 代码。我在这里使用 Parcel，由于学习起来很是简单，我还将在 WebGL 部分中使用 Three.js。

到这里，咱们开始编写 JavaScript 代码，并按照官方文档着手进行基本的 Three.js 设置：

import * as THREE from "three";

var scene = new THREE.Scene();
var camera = new THREE.PerspectiveCamera( 75, window.innerWidth/window.innerHeight, 0.1, 1000 );

var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
document.body.appendChild( renderer.domElement );


camera.position.z = 5;

var animate = function () {
    requestAnimationFrame( animate );

    cube.rotation.x += 0.01;
    cube.rotation.y += 0.01;

    renderer.render( scene, camera );
};

animate();

让咱们设置 Canvas 元素的样式：

body { margin: 0; }

canvas { 
    display: block; 
    position: fixed;
    z-index: -1; // 将其设置为背景
    left: 0; // 铺满整个屏幕
    top: 0; // 铺满整个屏幕
}

当你完成全部这些操做，就可使用 parcel index.html 运行它。如今，您不会看到太多，到目前为止，它是一个空的 3D 场景。让咱们暂时搁置 HTML，专一于 3D 场景操做。

让咱们建立一个带有图像的简单 PlaneBufferGeometry 对象。像这样：

let TEXTURE = new TextureLoader().load('supaAmazingImage.jpg'); 
let mesh = new Mesh(
    new PlaneBufferGeometry(), 
    new MeshBasicMaterial({map: TEXTURE})
)

如今，咱们将看到如下内容：

显然咱们尚未实现效果，咱们须要追踪鼠标的颜色轨迹。固然，咱们还须要着色器。若是您对着色器感兴趣，或者您可能已经学过一些有关如何放置图像的教程，例如如何将鼠标放在悬停位置上？液体变形效果？

可是咱们有一个问题：咱们只能在上面的示例中在该图像上（和内部）使用着色器。可是效果并不局限于任何图像边界，而是流动的，覆盖整个区域，就像整个屏幕同样。

后期处理进行渲染

事实证实 Three.js 渲染器的输出只是另外一幅图像。咱们能够利用它，并在该输出上应用着色器位移！

这是代码的补充部分：

// 设置后期处理
let composer = new EffectComposer(renderer);
let renderPass = new RenderPass(scene, camera);
// 用图像渲染场景
composer.addPass(renderPass);

// 咱们的自定义着色器传递整个屏幕，以替换之前的渲染
let customPass = new ShaderPass({vertexShader,fragmentShader});
// 确保咱们正在渲染它
customPass.renderToScreen = true;
composer.addPass(customPass);

// 最后真正使用咱们的着色器渲染场景
composer.render()
// 而不是之前的 render()
// renderer.render(scene, camera);

但整个过程用一句话归纳就是，着色器被应用到了整个屏幕上。

接下来，让咱们完成具备炫酷效果的最终着色器：

// 在鼠标周围留一个小圆圈，并保持必定距离
float c = circle(uv, mouse, 0.0, 0.2);
// 获取 3 次纹理，每次具备不一样的偏移量，具体取决于鼠标速度：
float r = texture2D(tDiffuse, uv.xy += (mouseVelocity * .5)).x;
float g = texture2D(tDiffuse, uv.xy += (mouseVelocity * .525)).y;
float b = texture2D(tDiffuse, uv.xy += (mouseVelocity * .55)).z;
// 将全部内容合并到最终输出
color = vec4(r, g, b, 1.);

您能够在第一个演示中看到此结果。

将效果应用于多张图像

屏幕具备不一样尺寸，3D 图像也各自具备尺寸。所以，咱们如今要作的是计算这二者之间的某种关系。

就像我同样吗？在上一篇文章中，咱们能够制做一个宽度为 1 的平面，并将其彻底适配屏幕宽度。因此实际上，咱们使用了： WidthOfPlane=ScreenSize。

对于咱们的 Three.js 场景，这意味着若是要在屏幕上显示 100px 宽的图像，咱们将建立一个 Three.js 对象，其宽度为 100*(WidthOfPlane/ScreenSize)。经过这种数学运算，咱们还能够轻松设置一些边距和位置。

页面加载后，我将遍历全部图像，获取它们的尺寸，并将它们添加到个人 3D 世界中：

let images = [...document.querySelectorAll('.js-image')];
images.forEach(image=>{
    // 如今，咱们有了图像的大小和左边、上边的位置
    let dimensions = image.getBoundingClientRect();
    // 隐藏原始图像
    image.style.visibility = hidden;
    // 根据其 HTML 将 3D 对象添加到场景中
    createMesh(dimensions);
})

如今，制做这个HTML-3D混合结构很是简单。

关于 mouseVelocity 我想补充的是，我用它来改变效果的半径，鼠标移动得越快，半径越大。

要使其可滚动，咱们只须要移动整个场景便可，与滚动屏幕的数量相同。使用我以前提到的相同公式：NumberOfPixels*(WidthOfPlane/ScreenSize)。

有时，WidthOfPlane 等于甚至更容易 ScreenSize。这样，您最终在两个世界中获得的数字彻底相同！

探索不一样的效果

使用不一样的着色器，您可使用此方法产生任何效果。所以，我决定使用一些参数。

无需将图像分为三个颜色层，咱们能够根据与鼠标的距离来简单地移动图像：

vec2 newUV = mix(uv, mouse, circle); 
color = texture2D(tDiffuse,newUV);

对于最后一个效果，我使用了一些随机性，以在鼠标光标周围得到像素化效果。

在最后一个演示中，您能够在效果之间切换以查看能够进行的一些修改。有了“缩放”效果，我只使用了一个位移，可是在最后一个中，我还对像素进行了随机化，这对我来讲看起来很酷！

很高兴看到您对此动画的想法。您将用这种技术产生什么样的效果？

在 GitHub 上找到这个项目。