cesium后处理实现点光源

<think>好的，我现在需要帮助用户在Cesium中通过后处理实现点光源效果。首先，我需要回顾用户之前的对话和提供的引用，确保理解他们的需求。用户之前询问了积雪效果，现在转向点光源的后处理实现。这可能涉及到着色器编程和后处理阶段的使用。 用户提供的引用中，引用[1]是关于Entity和点的基础知识，可能涉及如何在场景中添加点实体，但用户现在需要的是后处理效果，所以这个引用可能更多是背景信息。引用[2]提到了投影纹理和着色器，这可能与后处理中的纹理处理和着色器编写有关，特别是投影贴图的基础知识，这可能对实现点光源有帮助。引用[3]是贡献指南，暂时不相关。 用户的问题是如何在Cesium中通过后处理实现点光源效果。我需要考虑Cesium的后处理框架，如何使用PostProcessStage，以及如何编写着色器来模拟点光源的光照效果。点光源通常需要考虑光照衰减、法线计算和位置投影。 首先，我需要确认Cesium的后处理是否支持访问深度纹理和法线纹理，因为点光源效果通常需要这些信息来计算光照。然后，考虑如何在着色器中获取每个像素的位置，计算与光源的距离，并应用衰减公式，比如二次衰减。同时，可能需要使用法线信息来计算漫反射光照。 用户提供的示例中，积雪效果使用了自定义材质和后处理阶段，这可能是一个参考。例如，在动态雪线的后处理阶段，他们读取深度纹理并计算高度，这可能类似于点光源中需要的位置信息。此外，投影纹理的知识（引用[2]）可能帮助理解如何将光源位置投影到场景中。 接下来，我需要设计一个后处理阶段，该阶段接收点光源的位置、颜色、半径等参数，并在片段着色器中计算每个像素的光照贡献。可能需要使用Cesium的PostProcessStageWithUniforms，并在其中编写GLSL代码。同时，需要处理多个点光源的情况，可能需要多个后处理阶段或统一处理。 另外，考虑到性能问题，点光源的后处理可能在复杂场景中会有较大的计算量，需要优化，比如限制光源数量或使用更高效的衰减计算。 最后，验证思路是否正确，确保着色器代码能够正确访问所需的纹理和变量，并正确计算光照效果。可能需要参考Cesium的文档或示例，查看如何在后处理阶段中访问深度纹理和法线信息，或者如何传递自定义uniform变量。</think>在Cesium中通过后处理实现点光源效果，需结合**深度缓冲区读取+法线计算+光照衰减公式**，以下是分步骤实现方案： --- ### 一、核心原理 1. **深度缓冲区解码**：通过`czm_readDepth`获取像素的视空间位置[^2] 2. **法线重建**：利用`czm_normal`或通过相邻像素深度差计算法线 3. **光照衰减**：使用二次衰减公式 $atten = 1.0 / (1.0 + d^2/r^2)$ 4. **漫反射计算**：$\text{diffuse} = \max(0.0, \text{dot}(N, L))$ --- ### 二、完整实现代码 ```javascript // 创建后处理阶段 const pointLightStage = new Cesium.PostProcessStage({ fragmentShader: ` uniform sampler2D colorTexture; uniform sampler2D depthTexture; uniform vec3 lightPosition; // 视空间坐标 uniform vec3 lightColor; uniform float lightRadius; void main(vec2 uv) { // 读取原始颜色和深度 vec4 color = texture2D(colorTexture, uv); float depth = czm_readDepth(depthTexture, uv); // 计算视空间坐标 vec4 positionEC = czm_windowToEyeCoordinates(gl_FragCoord.xy, depth); vec3 position = positionEC.xyz / positionEC.w; // 计算光照方向 vec3 lightVec = lightPosition - position; float distance = length(lightVec); vec3 L = normalize(lightVec); // 法线重建（简化版） vec3 N = czm_normal; // 光照计算 float attenuation = 1.0 / (1.0 + pow(distance/lightRadius, 4.0)); float diffuse = max(dot(N, L), 0.0); vec3 lightContribution = lightColor * diffuse * attenuation; // 混合结果 gl_FragColor = vec4(color.rgb + lightContribution, 1.0); }`, uniforms: { lightPosition: new Cesium.Cartesian3(0, 0, 100), lightColor: new Cesium.Color(1.0, 0.8, 0.6).toVec3(), lightRadius: 500.0 } }); // 添加到后处理队列 viewer.scene.postProcessStages.add(pointLightStage); ``` --- ### 三、动态光源控制 ```javascript // 绑定光源到实体 const lightEntity = viewer.entities.add({ position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(116.4074, 39.9085, 100), point: { color: Cesium.Color.YELLOW, pixelSize: 15, heightReference: Cesium.HeightReference.CLAMP_TO_GROUND } }); // 实时更新光源位置 viewer.scene.preUpdate.addEventListener(() => { const position = Cesium.SceneTransforms.wgs84ToWindowCoordinates( viewer.scene, lightEntity.position.getValue(viewer.clock.currentTime) ); const pick = viewer.scene.globe.pick( new Cesium.Ray(viewer.camera.positionWC, viewer.camera.directionWC), viewer.scene ); pointLightStage.uniforms.lightPosition = pick.position; }); ``` --- ### 四、性能优化技巧 1. **降采样处理**：设置`pointLightStage.textureScale = 0.5`降低分辨率计算 2. **多光源优化**：使用MRT技术合并多个光源计算[^2] 3. **视锥裁剪**：根据光源半径剔除屏幕外像素 ```glsl vec2 screenPos = czm_normalizedToWindowCoordinates(uv); if(distance(screenPos, lightScreenPos) > lightRadiusPixels) discard; ``` ---