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name: guofeng-threejs
description: 国风 3D 网页渲染。当用户要"水墨风 3D""中国风网页特效""Three.js 水墨""国风 H5""青绿山水 3D""非真实感渲染 NPR""古风 WebGL"时使用。提供可运行的中式渲染 shader 与实现方法，不是通用 Three.js 教程。
metadata:
  author: sanhuang520-ship-it
  category: development
  tags: development, design, animation, chinese
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# 国风 Three.js 渲染

**定位说明**：通用 Three.js 教程已经很多（英文社区有大量高质量资源）。
这个技能只做一件他们不做的事——**中式美学的实时渲染**。

## 什么时候用

中国风官网 / 文旅 H5 / 品牌活动页 / 水墨风交互 / 国风游戏原型 / 非真实感渲染（NPR）。

**不适用**：通用 3D 建模、物理仿真、写实渲染——那些去看 Three.js 官方文档更好。

## 先问清楚

1. **载体**（PC 官网 / 手机 H5 / 微信内嵌）—— 决定性能预算
2. **要哪种中式质感**（水墨 / 青绿山水 / 敦煌壁画 / 剪纸皮影）
3. **有没有模型**（有 glTF？还是用几何体？）
4. **动效需求**（自动旋转 / 跟随鼠标 / 滚动驱动）

> ⚠️ **移动端警告**：Three.js + 自定义 shader 在中低端安卓上会明显发热掉帧。
> H5 项目务必先确认目标机型，必要时降级为静态图。

## 水墨渲染的三个核心

水墨效果不是加个滤镜，是**三件事的组合**：

### 1️⃣ 墨分五色 —— 色阶量化

真实光照是连续的，水墨是**分层**的。把明暗量化成 5 阶：

```glsl
float lam = max(dot(N, normalize(uLight)), 0.0);
float steps = 5.0;
float q = floor(clamp(lam, 0.0, 1.0) * steps) / (steps - 1.0);
vec3 col = mix(uInk, uPaper, q);   // 浓墨 → 纸白
```

> 阶数太多（>8）失去水墨感，太少（<3）像色块。**5 阶是甜点**。

### 2️⃣ 边缘积墨 —— rim 压深

毛笔在轮廓处停留更久，墨更浓。用视线与法线夹角模拟：

```glsl
float rim  = 1.0 - max(dot(N, normalize(vV)), 0.0);
float edge = smoothstep(0.45, 0.95, rim);
col = mix(col, uInk, edge * 0.85);
```

### 3️⃣ 笔触扰动 —— 噪声打破机械感

纯数学量化的边界太整齐，不像手绘。**在量化前扰动光照值**：

```glsl
float n = noise(vP * 5.5 + uTime * 0.06);
lam += (n - 0.5) * 0.16;          // 扰动幅度别超过 0.2
```

再叠一层细噪声当宣纸颗粒：

```glsl
col *= 0.97 + 0.03 * noise(vP * 40.0);
```

## 配色方案

复用中国传统色，三套起步：

| 风格 | 纸色 | 浓墨 | 中间调 |
|------|------|------|--------|
| **水墨** | `#F7F5F0` | `#2E2A26` | `#5A5550` |
| **青绿** | `#F2F5F2` | `#14322B` | `#2F6B5E` |
| **朱砂** | `#FBF7F4` | `#3A1512` | `#B23A2E` |

> 关键：**背景色要和纸色一致**，否则物体像贴在画上而不是画在纸上。

## 完整可运行示例

`demo.html` 是一个完整的单文件实现（Three.js r170 + importmap，无需构建）：

- 实时水墨 shader（上面三个技法全在里面）
- 三套配色可切换
- 实测：2 draw call / 14496 三角面 / WebGL 无错误

在线预览：https://sanhuang520-ship-it.github.io/awesome-chinese-ai-tools/themes/ink3d.html

### 只做方案审查时

用户明确说“不修改、不运行，只做技术方案或检查现成 Demo”时，**先给结论，限制读取范围**：

1. 先用本文件已有的三项技法、性能要点和 Demo 路径回答。
2. 如需核对实现，只搜索 `demo.html` 中与问题直接相关的行；不要整文件输出，也不要读取 `intro-demo.html`，除非用户问开场动画。
3. 最多核对 3 类证据：Three.js 版本、shader 关键字、性能保护。每类只摘必要行号与结论。
4. 不启动浏览器、不运行 Demo，就明确写“静态源码审查，未做运行时验证”。

静态审查应控制在：**技术结论 → 移动端风险 → Demo 路径 → 未验证项**，不要因为仓库里已有源码就展开成逐行代码审计。

## 其他中式风格的思路

| 风格 | 关键技法 |
|------|---------|
| **青绿山水** | 色阶量化 + 石青石绿双色映射 + 金色描边（edge 用暖金而非墨黑） |
| **敦煌壁画** | 基础色阶 + 强噪声做斑驳 + 土红/石青三色限定 |
| **剪纸皮影** | 完全平面化（关掉光照）+ 纯剪影 + 背光透射（rim 用暖光而非压深） |
| **工笔** | 提高色阶数（8-10）+ 细线描边（Sobel 后处理）+ 高饱和矿物色 |

## 性能要点

1. **shader 里的 noise 很贵**。手机端把 `noise(vP * 40.0)` 的纸纹改成贴图采样。
2. **draw call 越少越好**。同材质的物体用 `InstancedMesh`。
3. **像素比要限制**：`renderer.setPixelRatio(Math.min(devicePixelRatio, 2))`，否则高分屏直接卡死。
4. **不用后处理就别引 EffectComposer**，能在材质里做的就在材质里做。
5. 移动端建议 **60fps 掉到 30fps 就该降级**——加个 FPS 监测自动降质量。

## 边界

1. **不做通用 Three.js 教学**。基础用法请看 [官方文档](https://threejs.org/docs/)，这里只讲中式渲染。
2. **不保证跨设备一致**。GLSL 在不同 GPU/驱动上有精度差异，重要项目要真机测。
3. **不模仿具体画家风格**。可以做"水墨感"，不做"齐白石风格"——风格模仿有争议。
4. **不确定的图形学细节要说明**。涉及特定 GPU 兼容性、WebGPU 迁移等，建议查最新文档。

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