three.js 着色器材质之glsl内置函数
郭先生发现在开始学习three.js着色器材质时，我们经常会无从下手，辛苦写下的着色器，也会因莫名的报错而手足无措。原因是着色器材质它涉及到另一种语言–GLSL，只有懂了这个语言，我们才能更好的写出着色器材质，利用好的我们的GPU。这篇说一说glsl内置函数。
1. 和角度相关的函数
下面是一个和角度相关的函数，他们的用法我们度熟悉。
| 函数 | 参数 | 描述 |
|---|---|---|
| sin(x) | 弧度 | 正弦函数 |
| cos(x) | 弧度 | 余弦函数 |
| tan(x) | 弧度 | 正切函数 |
| asin(x) | 弧度 | 反正弦函数 |
| acos(x) | 弧度 | 反余弦函数 |
| atan(x) | 弧度 | 反正切函数 |
| radians(x) | 角度 | 角度转换为弧度 |
| degrees(x) | 弧度 | 弧度转换为角度 |
2. 数学函数
这类主要是对指数对数幂函数的操作
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| pow(x,y) | x的y次方。如果x小于0，结果是未定义的。同样，如果x=0并且y<=0,结果也是未定义的。 |
| exp(x) | e的x次方 |
| log(x) | 计算满足x等于e的y次方的y的值。如果x的值小于0，结果是未定义的。 |
| exp2(x) | 计算2的x次方 |
| log2(x) | 计算满足x等于2的y次方的y的值。如果x的值小于0，结果是未定义的。 |
| sqrt(x) | 计算x的开方。如果x小于0，结果是未定义的。 |
| inversesqrt(x) | 计算x的开方之一的值，如果x小于等于0，结果是未定义的。 |
3. 常用函数
这里是常用函数，和js中的内置函数很像，需要牢记。
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| abs(x) | 返回x的绝对值 |
| sign(x) | 如果x>0，返回1.0；如果x=0，返回0，如果x<0，返回-1.0 |
| floor(x) | 返回小于等于x的最大整数值 |
| ceil(x) | 返回大于等于x的最小整数值 |
| fract(x) | 返回x-floor(x)，即返回x的小数部分 |
| mod(x, y) | 返回x和y的模 |
| min(x, y) | 返回x和y的值较小的那个值。 |
| max(x, y) | 返回x和y的值较大的那个值。 |
| clamp(x, minVal, maxVal) | 将x值钳于minVal和maxVal之间，意思就是当x<minVal时返回minVal，当x>maxVal时返回maxVal，当x在minVal和maxVal之间时，返回x |
| mix(x, y, a) | 返回线性混合的x和y，如：x*(1−a)+y*a |
| step(edge, x) | 如果x < edge，返回0.0，否则返回1.0 |
| smoothstep(edge0, edge1, x) | 如果x <= edge0，返回0.0 ；如果x >= edge1 返回1.0；如果edge0 < x < edge1，则执行0~1之间的平滑埃尔米特差值。如果edge0 >= edge1，结果是未定义的。 |
4. 几何函数
这是与长度、距离、向量等相关的函数
| length(x) | 返回向量x的长度 |
| distance(p0,p1) | 计算向量p0，p1之间的距离 |
| dot | 向量x，y之间的点积 |
| cross(x, y) | 向量x，y之间的叉积 |
| normalize(x) | 标准化向量，返回一个方向和x相同但长度为1的向量 |
| faceforward(N, I, Nref) | 如果Nref和I的点积小于0，返回N；否则，返回-N； |
| reflect(I, N) | 返回反射向量 |
| refract(I, N, eta) | 返回折射向量 |
经常用的函数差不多就是这些。还需要我们在实践中反复练习，才能使用的得心应手。
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