three.js 後處理之OutlinePass.js 解析

// 選擇模型、顯示外邊框
THREE.OutlinePass = function ( resolution, scene, camera, selectedObjects ) {

    //場景、相機
    this.renderScene = scene;
    this.renderCamera = camera;
    //要選擇的對象
    this.selectedObjects = selectedObjects !== undefined ? selectedObjects : [];
    //可是區域的顏色、隱藏區域的顏色
    this.visibleEdgeColor = new THREE.Color( 1, 1, 1 );
    this.hiddenEdgeColor = new THREE.Color( 0.1, 0.04, 0.02 );
    
    this.edgeGlow = 0.0;
    this.usePatternTexture = false;
    this.edgeThickness = 1.0;            //邊緣大小
    this.edgeStrength = 3.0;
    this.downSampleRatio = 2;
    this.pulsePeriod = 0;

    THREE.Pass.call( this );

    //分辨率
    this.resolution = ( resolution !== undefined ) ? new THREE.Vector2( resolution.x, resolution.y ) : new THREE.Vector2( 256, 256 );

    //紋理格式
    var pars = { minFilter: THREE.LinearFilter, magFilter: THREE.LinearFilter, format: THREE.RGBAFormat };

    //
    var resx = Math.round( this.resolution.x / this.downSampleRatio );
    var resy = Math.round( this.resolution.y / this.downSampleRatio );

    this.maskBufferMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial( { color: 0xffffff } );
    this.maskBufferMaterial.side = THREE.DoubleSide;
    this.renderTargetMaskBuffer = new THREE.WebGLRenderTarget( this.resolution.x, this.resolution.y, pars );
    this.renderTargetMaskBuffer.texture.name = "OutlinePass.mask";
    this.renderTargetMaskBuffer.texture.generateMipmaps = false;

    this.depthMaterial = new THREE.MeshDepthMaterial();
    this.depthMaterial.side = THREE.DoubleSide;
    this.depthMaterial.depthPacking = THREE.RGBADepthPacking;
    this.depthMaterial.blending = THREE.NoBlending;

    this.prepareMaskMaterial = this.getPrepareMaskMaterial();
    this.prepareMaskMaterial.side = THREE.DoubleSide;
    this.prepareMaskMaterial.fragmentShader = replaceDepthToViewZ( this.prepareMaskMaterial.fragmentShader, this.renderCamera );

    this.renderTargetDepthBuffer = new THREE.WebGLRenderTarget( this.resolution.x, this.resolution.y, pars );
    this.renderTargetDepthBuffer.texture.name = "OutlinePass.depth";
    this.renderTargetDepthBuffer.texture.generateMipmaps = false;

    this.renderTargetMaskDownSampleBuffer = new THREE.WebGLRenderTarget( resx, resy, pars );
    this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.texture.name = "OutlinePass.depthDownSample";
    this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.texture.generateMipmaps = false;

    this.renderTargetBlurBuffer1 = new THREE.WebGLRenderTarget( resx, resy, pars );
    this.renderTargetBlurBuffer1.texture.name = "OutlinePass.blur1";
    this.renderTargetBlurBuffer1.texture.generateMipmaps = false;
    this.renderTargetBlurBuffer2 = new THREE.WebGLRenderTarget( Math.round( resx / 2 ), Math.round( resy / 2 ), pars );
    this.renderTargetBlurBuffer2.texture.name = "OutlinePass.blur2";
    this.renderTargetBlurBuffer2.texture.generateMipmaps = false;

    this.edgeDetectionMaterial = this.getEdgeDetectionMaterial();
    this.renderTargetEdgeBuffer1 = new THREE.WebGLRenderTarget( resx, resy, pars );
    this.renderTargetEdgeBuffer1.texture.name = "OutlinePass.edge1";
    this.renderTargetEdgeBuffer1.texture.generateMipmaps = false;
    this.renderTargetEdgeBuffer2 = new THREE.WebGLRenderTarget( Math.round( resx / 2 ), Math.round( resy / 2 ), pars );
    this.renderTargetEdgeBuffer2.texture.name = "OutlinePass.edge2";
    this.renderTargetEdgeBuffer2.texture.generateMipmaps = false;

    var MAX_EDGE_THICKNESS = 4;                //最大邊緣大小
    var MAX_EDGE_GLOW = 4;

    //水平模糊濾鏡
    this.separableBlurMaterial1 = this.getSeperableBlurMaterial( MAX_EDGE_THICKNESS );
    this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "texSize" ].value = new THREE.Vector2( resx, resy );
    this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "kernelRadius" ].value = 1;
    
    //垂直模糊濾鏡
    this.separableBlurMaterial2 = this.getSeperableBlurMaterial( MAX_EDGE_GLOW );
    this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "texSize" ].value = new THREE.Vector2( Math.round( resx / 2 ), Math.round( resy / 2 ) );
    this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "kernelRadius" ].value = MAX_EDGE_GLOW;

    // Overlay material
    this.overlayMaterial = this.getOverlayMaterial();

    // copy material
    if ( THREE.CopyShader === undefined )
        console.error( "THREE.OutlinePass relies on THREE.CopyShader" );

    var copyShader = THREE.CopyShader;

    this.copyUniforms = THREE.UniformsUtils.clone( copyShader.uniforms );
    this.copyUniforms[ "opacity" ].value = 1.0;

    this.materialCopy = new THREE.ShaderMaterial( {
        uniforms: this.copyUniforms,
        vertexShader: copyShader.vertexShader,
        fragmentShader: copyShader.fragmentShader,
        blending: THREE.NoBlending,    //禁用混合
        depthTest: false,            //關閉深度測試
        depthWrite: false,            //關閉深度寫
        transparent: true            //設置透明
    } );

    this.enabled = true;
    this.needsSwap = false;

    this.oldClearColor = new THREE.Color();
    this.oldClearAlpha = 1;

    this.camera = new THREE.OrthographicCamera( - 1, 1, 1, - 1, 0, 1 );              //創建正交投影
    this.scene = new THREE.Scene();                                                     //創建新的場景

    this.quad = new THREE.Mesh( new THREE.PlaneBufferGeometry( 2, 2 ), null );         //平面幾何數據
    this.quad.frustumCulled = false; // Avoid getting clipped                          //關閉cpu剔除
    this.scene.add( this.quad );                                                    //添加窗口四邊形到場景

    this.tempPulseColor1 = new THREE.Color();
    this.tempPulseColor2 = new THREE.Color();
    this.textureMatrix = new THREE.Matrix4();

    function replaceDepthToViewZ( string, camera ) {

        var type = camera.isPerspectiveCamera ? 'perspective' : 'orthographic';

        return string.replace( /DEPTH_TO_VIEW_Z/g, type + 'DepthToViewZ' );

    }

};

THREE.OutlinePass.prototype = Object.assign( Object.create( THREE.Pass.prototype ), {

    constructor: THREE.OutlinePass,

    dispose: function () {

        this.renderTargetMaskBuffer.dispose();
        this.renderTargetDepthBuffer.dispose();
        this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.dispose();
        this.renderTargetBlurBuffer1.dispose();
        this.renderTargetBlurBuffer2.dispose();
        this.renderTargetEdgeBuffer1.dispose();
        this.renderTargetEdgeBuffer2.dispose();

    },

    setSize: function ( width, height ) {

        this.renderTargetMaskBuffer.setSize( width, height );

        var resx = Math.round( width / this.downSampleRatio );
        var resy = Math.round( height / this.downSampleRatio );
        this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.setSize( resx, resy );
        this.renderTargetBlurBuffer1.setSize( resx, resy );
        this.renderTargetEdgeBuffer1.setSize( resx, resy );
        this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "texSize" ].value = new THREE.Vector2( resx, resy );

        resx = Math.round( resx / 2 );
        resy = Math.round( resy / 2 );

        this.renderTargetBlurBuffer2.setSize( resx, resy );
        this.renderTargetEdgeBuffer2.setSize( resx, resy );

        this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "texSize" ].value = new THREE.Vector2( resx, resy );

    },

    //改變選擇物體的可見性
    changeVisibilityOfSelectedObjects: function ( bVisible ) {

        function gatherSelectedMeshesCallBack( object ) {

            if ( object.isMesh ) {

                if ( bVisible ) {

                    object.visible = object.userData.oldVisible;
                    delete object.userData.oldVisible;

                } else {

                    object.userData.oldVisible = object.visible;
                    object.visible = bVisible;

                }

            }

        }

        for ( var i = 0; i < this.selectedObjects.length; i ++ ) {

            var selectedObject = this.selectedObjects[ i ];
            selectedObject.traverse( gatherSelectedMeshesCallBack );

        }

    },

    //改變沒有選擇的物體的可見性
    changeVisibilityOfNonSelectedObjects: function ( bVisible ) {

        var selectedMeshes = [];

        function gatherSelectedMeshesCallBack( object ) {

            if ( object.isMesh ) selectedMeshes.push( object );

        }

        for ( var i = 0; i < this.selectedObjects.length; i ++ ) {

            var selectedObject = this.selectedObjects[ i ];
            selectedObject.traverse( gatherSelectedMeshesCallBack );

        }

        function VisibilityChangeCallBack( object ) {

            if ( object.isMesh || object.isLine || object.isSprite ) {

                var bFound = false;

                for ( var i = 0; i < selectedMeshes.length; i ++ ) {

                    var selectedObjectId = selectedMeshes[ i ].id;

                    if ( selectedObjectId === object.id ) {

                        bFound = true;
                        break;

                    }

                }

                if ( ! bFound ) {

                    var visibility = object.visible;

                    if ( ! bVisible || object.bVisible ) object.visible = bVisible;

                    object.bVisible = visibility;

                }

            }

        }

        this.renderScene.traverse( VisibilityChangeCallBack );

    },

    //設置屏幕取深度的矩陣
    updateTextureMatrix: function () {

        this.textureMatrix.set( 0.5, 0.0, 0.0, 0.5,
            0.0, 0.5, 0.0, 0.5,
            0.0, 0.0, 0.5, 0.5,
            0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );   //將ndc座標[-1~1]轉化到[0~1]範圍
        this.textureMatrix.multiply( this.renderCamera.projectionMatrix );      //投影空間
        this.textureMatrix.multiply( this.renderCamera.matrixWorldInverse );  //視圖空間

    },

    //渲染
    render: function ( renderer, writeBuffer, readBuffer, deltaTime, maskActive ) {

        
        if ( this.selectedObjects.length > 0 ) {

            //保存老的渲染設置【顏色、透明度、自動清除狀態】
            this.oldClearColor.copy( renderer.getClearColor() );
            this.oldClearAlpha = renderer.getClearAlpha();
            var oldAutoClear = renderer.autoClear;

            renderer.autoClear = false;

            //屏幕模板測試
            if ( maskActive ) renderer.context.disable( renderer.context.STENCIL_TEST );

            //設置新的清除顏色
            renderer.setClearColor( 0xffffff, 1 );

            // Make selected objects invisible
            //隱藏要選擇的模型
            this.changeVisibilityOfSelectedObjects( false );

            //保存背景
            var currentBackground = this.renderScene.background;
            this.renderScene.background = null;  //不設置背景

            // 1. Draw Non Selected objects in the depth buffer
            // 渲染背景的深度
            this.renderScene.overrideMaterial = this.depthMaterial;
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetDepthBuffer );
            renderer.clear();
            renderer.render( this.renderScene, this.renderCamera );

            // Make selected objects visible
            //顯示選擇的物體
            this.changeVisibilityOfSelectedObjects( true );

            // Update Texture Matrix for Depth compare
            //更新紋理矩陣【深度轉換 模型視圖變換、投影變換、屏幕座標轉換】
            this.updateTextureMatrix();

            // Make non selected objects invisible, and draw only the selected objects, by comparing the depth buffer of non selected objects
            //隱藏不可見物體
            this.changeVisibilityOfNonSelectedObjects( false );
            
            //根據不可見物體的深度,設置可見物體的深度
            this.renderScene.overrideMaterial = this.prepareMaskMaterial;
            this.prepareMaskMaterial.uniforms[ "cameraNearFar" ].value = new THREE.Vector2( this.renderCamera.near, this.renderCamera.far );
            this.prepareMaskMaterial.uniforms[ "depthTexture" ].value = this.renderTargetDepthBuffer.texture;
            this.prepareMaskMaterial.uniforms[ "textureMatrix" ].value = this.textureMatrix;
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetMaskBuffer );
            renderer.clear();
            renderer.render( this.renderScene, this.renderCamera );
            
            
            this.renderScene.overrideMaterial = null;
            //設置背景物體可見
            this.changeVisibilityOfNonSelectedObjects( true );

            //重置原來的背景
            this.renderScene.background = currentBackground;

            // 2. Downsample to Half resolution
            // 下采樣到一半的分辨率
            this.quad.material = this.materialCopy;
            this.copyUniforms[ "tDiffuse" ].value = this.renderTargetMaskBuffer.texture;   //經過選中物體和未選中物體深度比較後的紋理
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetMaskDownSampleBuffer );             //設置下采樣的渲染目標
            renderer.clear();//清空下采樣渲染目標
            renderer.render( this.scene, this.camera );                                       //渲染四邊形,填充屏幕

            this.tempPulseColor1.copy( this.visibleEdgeColor );   //設置選中物體中可見部分的顏色 脈衝
            this.tempPulseColor2.copy( this.hiddenEdgeColor );      //設置選中物體中不可見部分的顏色 脈衝

            if ( this.pulsePeriod > 0 ) {

                var scalar = ( 1 + 0.25 ) / 2 + Math.cos( performance.now() * 0.01 / this.pulsePeriod ) * ( 1.0 - 0.25 ) / 2;
                this.tempPulseColor1.multiplyScalar( scalar );
                this.tempPulseColor2.multiplyScalar( scalar );

            }

            // 3. Apply Edge Detection Pass  //使用邊緣監測
            this.quad.material = this.edgeDetectionMaterial;
            this.edgeDetectionMaterial.uniforms[ "maskTexture" ].value = this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.texture; //設置下采樣的渲染目標
            this.edgeDetectionMaterial.uniforms[ "texSize" ].value = new THREE.Vector2( this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.width, this.renderTargetMaskDownSampleBuffer.height );
            this.edgeDetectionMaterial.uniforms[ "visibleEdgeColor" ].value = this.tempPulseColor1;    //設置可見部分的顏色
            this.edgeDetectionMaterial.uniforms[ "hiddenEdgeColor" ].value = this.tempPulseColor2;  //設置不可見部分的顏色
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetEdgeBuffer1 );                                //設置邊緣監測的渲染目標
            renderer.clear();                                                                        //清空邊緣監測的渲染目標
            renderer.render( this.scene, this.camera );                                                //渲染四邊形,填充屏幕

            // 4. Apply Blur on Half res
            // 在下采樣紋理中應用模糊
            this.quad.material = this.separableBlurMaterial1;
            this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "colorTexture" ].value = this.renderTargetEdgeBuffer1.texture;  //邊緣檢測後的紋理
            this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "direction" ].value = THREE.OutlinePass.BlurDirectionX;          //水平方向的模糊
            this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "kernelRadius" ].value = this.edgeThickness;                      //模糊半徑
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetBlurBuffer1 );
            renderer.clear();
            renderer.render( this.scene, this.camera );
            
            this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "colorTexture" ].value = this.renderTargetBlurBuffer1.texture;   //水平模糊後的紋理
            this.separableBlurMaterial1.uniforms[ "direction" ].value = THREE.OutlinePass.BlurDirectionY;           //垂直方向的模糊
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetEdgeBuffer1 );                                                //模糊半徑
            renderer.clear();
            renderer.render( this.scene, this.camera );

            // Apply Blur on quarter res
            this.quad.material = this.separableBlurMaterial2;
            this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "colorTexture" ].value = this.renderTargetEdgeBuffer1.texture;   //水平擴大上次的模糊範圍
            this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "direction" ].value = THREE.OutlinePass.BlurDirectionX;
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetBlurBuffer2 );
            renderer.clear();
            renderer.render( this.scene, this.camera );
            this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "colorTexture" ].value = this.renderTargetBlurBuffer2.texture;    //垂直擴大上次的模糊範圍
            this.separableBlurMaterial2.uniforms[ "direction" ].value = THREE.OutlinePass.BlurDirectionY;
            renderer.setRenderTarget( this.renderTargetEdgeBuffer2 );
            renderer.clear();
            renderer.render( this.scene, this.camera );

            // Blend it additively over the input texture
            this.quad.material = this.overlayMaterial;
            this.overlayMaterial.uniforms[ "maskTexture" ].value = this.renderTargetMaskBuffer.texture;        //深度比較後的紋理    
            this.overlayMaterial.uniforms[ "edgeTexture1" ].value = this.renderTargetEdgeBuffer1.texture;    //邊緣水平模糊後的紋理    
            this.overlayMaterial.uniforms[ "edgeTexture2" ].value = this.renderTargetEdgeBuffer2.texture;    //邊緣垂直模糊後的紋理
            this.overlayMaterial.uniforms[ "patternTexture" ].value = this.patternTexture;                    //填充圖案紋理
            this.overlayMaterial.uniforms[ "edgeStrength" ].value = this.edgeStrength;                        //內邊緣的強度
            this.overlayMaterial.uniforms[ "edgeGlow" ].value = this.edgeGlow;                                //外邊緣的顏色
            this.overlayMaterial.uniforms[ "usePatternTexture" ].value = this.usePatternTexture;            //不使用圖案填充


            if ( maskActive ) renderer.context.enable( renderer.context.STENCIL_TEST );                    //恢復模板測試

            renderer.setRenderTarget( readBuffer );                                                        //恢復渲染緩衝
            renderer.render( this.scene, this.camera );                                                    //渲染四邊形,合併背景

            renderer.setClearColor( this.oldClearColor, this.oldClearAlpha );                            //恢復清空顏色和透明度
            renderer.autoClear = oldAutoClear;                                                            //恢復自動清空

        }

        if ( this.renderToScreen ) {                                                                    //

            this.quad.material = this.materialCopy;                                                        
            this.copyUniforms[ "tDiffuse" ].value = readBuffer.texture;
            renderer.setRenderTarget( null );
            renderer.render( this.scene, this.camera );

        }

    },

    //獲取邊緣遮罩層
    getPrepareMaskMaterial: function () {

        return new THREE.ShaderMaterial( {

            uniforms: {
                "depthTexture": { value: null },                            //背景的深度
                "cameraNearFar": { value: new THREE.Vector2( 0.5, 0.5 ) },  //相機的近裁切、遠裁切面
                "textureMatrix": { value: new THREE.Matrix4() }             //紋理投影矩陣
            },

            vertexShader: [
                'varying vec4 projTexCoord;',                                //投影紋理座標【將來會轉換爲屏幕座標】
                'varying vec4 vPosition;',
                'uniform mat4 textureMatrix;',

                'void main() {',

                '    vPosition = modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );',         //相機空間座標
                '    vec4 worldPosition = modelMatrix * vec4( position, 1.0 );',  //世界座標
                '    projTexCoord = textureMatrix * worldPosition;',                 //世界座標經過 視圖變換、投影變換、視口變換後轉換爲屏幕的像素座標
                '    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );',

                '}'
            ].join( '\n' ),

            fragmentShader: [
                '#include <packing>',
                'varying vec4 vPosition;',
                'varying vec4 projTexCoord;',
                'uniform sampler2D depthTexture;',
                'uniform vec2 cameraNearFar;',

                'void main() {',

                '    float depth = unpackRGBAToDepth(texture2DProj( depthTexture, projTexCoord ));',   //還原背景深度
                '    float viewZ = - DEPTH_TO_VIEW_Z( depth, cameraNearFar.x, cameraNearFar.y );',      //轉換深度到視圖空間
                '    float depthTest = (-vPosition.z > viewZ) ? 1.0 : 0.0;',                             //比較背景深度和選擇物體的深度,選擇的物體比背景深度大返回1,否則返回0
                '    gl_FragColor = vec4(0.0, depthTest, 1.0, 1.0);',                                  //深度比較後的結果使用紋理的g通道存儲                    

                '}'
            ].join( '\n' )

        } );

    },

    //邊緣監測材質
    getEdgeDetectionMaterial: function () {

        return new THREE.ShaderMaterial( {

            uniforms: {
                "maskTexture": { value: null },                                            //遮罩紋理   深度比較後的紋理
                "texSize": { value: new THREE.Vector2( 0.5, 0.5 ) },                    //遮罩紋理大小
                "visibleEdgeColor": { value: new THREE.Vector3( 1.0, 1.0, 1.0 ) },        //可見部分的顏色
                "hiddenEdgeColor": { value: new THREE.Vector3( 1.0, 1.0, 1.0 ) },       //不可見部分的顏色
            },

            vertexShader:
                "varying vec2 vUv;\n\
                void main() {\n\
                    vUv = uv;\n\
                    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );\n\
                }",

            fragmentShader:[
                'varying vec2 vUv;',
                'uniform sampler2D maskTexture;',
                'uniform vec2 texSize;',
                'uniform vec3 visibleEdgeColor;',
                'uniform vec3 hiddenEdgeColor;',
                
                'void main() {',
                    'vec2 invSize = 1.0 / texSize;',
                    'vec4 uvOffset = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) * vec4(invSize, invSize);',   //uv偏移
                    'vec4 c1 = texture2D( maskTexture, vUv + uvOffset.xy);',                //右偏移一個像素
                    'vec4 c2 = texture2D( maskTexture, vUv - uvOffset.xy);',                //左偏移一個像素
                    'vec4 c3 = texture2D( maskTexture, vUv + uvOffset.yw);',                //上偏移一個像素
                    'vec4 c4 = texture2D( maskTexture, vUv - uvOffset.yw);',                //下偏移一個像素
                    'float diff1 = (c1.r - c2.r)*0.5;',                                        //邊緣檢測  填充背景用的是0xffffff, 填充選擇物體時用的是vec4(0.0, depthTest, 1.0, 1.0)
                    'float diff2 = (c3.r - c4.r)*0.5;',                                        //邊緣檢測
                    'float d = length( vec2(diff1, diff2) );',                                //
                    'float a1 = min(c1.g, c2.g);',                                            //獲取最小的深度
                    'float a2 = min(c3.g, c4.g);',                                            //獲取最小的深度
                    'float visibilityFactor = min(a1, a2);',                                //獲取最小的深度
                    'vec3 edgeColor = 1.0 - visibilityFactor > 0.001 ? visibleEdgeColor : hiddenEdgeColor;',    //根據深度紋理設置可見、不可見部分的顏色
                    'gl_FragColor = vec4(edgeColor, 1.0) * vec4(d);',                        //顏色值 * 深度變化
                '}'
                ].join( '\n' )
        } );

    },

    getSeperableBlurMaterial: function ( maxRadius ) {

        return new THREE.ShaderMaterial( {

            defines: {
                "MAX_RADIUS": maxRadius,                                //模糊半徑
            },

            uniforms: {
                "colorTexture": { value: null },                        //邊緣檢測後紋理                
                "texSize": { value: new THREE.Vector2( 0.5, 0.5 ) },    //邊緣檢測後紋理大小
                "direction": { value: new THREE.Vector2( 0.5, 0.5 ) },    //模糊方向
                "kernelRadius": { value: 1.0 }                            //模糊權重矩陣
            },

            vertexShader:[
                'varying vec2 vUv;',
                'void main() {',
                '    vUv = uv;',
                '    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );',
                '}'].join( '\n' ),

            fragmentShader:[
                '#include <common>',
                'varying vec2 vUv;',
                'uniform sampler2D colorTexture;',
                'uniform vec2 texSize;',
                'uniform vec2 direction;',
                'uniform float kernelRadius;',
                
                'float gaussianPdf(in float x, in float sigma) {',
                '    return 0.39894 * exp( -0.5 * x * x/( sigma * sigma))/sigma;',
                '}',
                'void main() {',
                '    vec2 invSize = 1.0 / texSize;',
                '    float weightSum = gaussianPdf(0.0, kernelRadius);',                        //權重和
                '    vec3 diffuseSum = texture2D( colorTexture, vUv).rgb * weightSum;',        //
                '    vec2 delta = direction * invSize * kernelRadius/float(MAX_RADIUS);',    //模糊方向 * 像素偏移 * 模糊權重
                '    vec2 uvOffset = delta;',
                '    for( int i = 1; i <= MAX_RADIUS; i ++ ) {',                                //遍歷像素周圍【水平或者垂直方向】的像素,計算模糊結果
                '        float w = gaussianPdf(uvOffset.x, kernelRadius);',                    //計算權重
                '        vec3 sample1 = texture2D( colorTexture, vUv + uvOffset).rgb;',        //採樣像素
                '        vec3 sample2 = texture2D( colorTexture, vUv - uvOffset).rgb;',        //採樣像素
                '        diffuseSum += ((sample1 + sample2) * w);',                            //合併採樣 * 權重
                '        weightSum += (2.0 * w);',                                            //權重的和
                '        uvOffset += delta;',                                                //範圍一步一步的擴大
                '    }',
                '    gl_FragColor = vec4(diffuseSum/weightSum, 1.0);',                        //結果平均化
                '}'
                ].join( '\n' ),
        } );

    },

    getOverlayMaterial: function () {

        return new THREE.ShaderMaterial( {

            uniforms: {
                "maskTexture": { value: null },                        //選擇物體的遮罩紋理
                "edgeTexture1": { value: null },                    //水平邊緣檢測模糊後的紋理
                "edgeTexture2": { value: null },                    //垂直邊緣檢測模糊後的紋理
                "patternTexture": { value: null },                    //填充的圖案
                "edgeStrength": { value: 1.0 },                        //邊緣的強度    
                "edgeGlow": { value: 1.0 },                            //外邊緣的顏色
                "usePatternTexture": { value: 0.0 }                    //開啓圖案填充
            },

            vertexShader:
                "varying vec2 vUv;\n\
                void main() {\n\
                    vUv = uv;\n\
                    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );\n\
                }",

            fragmentShader:[
                'varying vec2 vUv;',
                'uniform sampler2D maskTexture;',        
                'uniform sampler2D edgeTexture1;',
                'uniform sampler2D edgeTexture2;',
                'uniform sampler2D patternTexture;',
                'uniform float edgeStrength;',
                'uniform float edgeGlow;',
                'uniform bool usePatternTexture;',

                'void main() {',
                    'vec4 edgeValue1 = texture2D(edgeTexture1, vUv);',
                    'vec4 edgeValue2 = texture2D(edgeTexture2, vUv);',
                    'vec4 maskColor = texture2D(maskTexture, vUv);',
                    'vec4 patternColor = texture2D(patternTexture, 6.0 * vUv);',        //使用6倍的圖案密度填充
                    'float visibilityFactor = 1.0 - maskColor.g > 0.0 ? 1.0 : 0.5;',    //可見部分使用0.5的顏色權重
                    'vec4 edgeValue = edgeValue1 + edgeValue2 * edgeGlow;',                //邊緣的顏色,內邊緣使用edgeValue1, 外邊緣使用edgeValue2 * edgeGlow
                    'vec4 finalColor = edgeStrength * maskColor.r * edgeValue;',        //顏色強度 * 邊緣標誌 * 邊緣的顏色
                    'if(usePatternTexture)',                                            //使用圖案填充
                    '    finalColor += + visibilityFactor * (1.0 - maskColor.r) * (1.0 - patternColor.r);',  //可見部分的權重 * 選擇物體的區域 * 圖案
                    'gl_FragColor = finalColor;',
                '}'
                ].join( '\n' ),
            blending: THREE.AdditiveBlending,
            depthTest: false,
            depthWrite: false,
            transparent: true                    //混合背景
        } );

    }

} );

THREE.OutlinePass.BlurDirectionX = new THREE.Vector2( 1.0, 0.0 );
THREE.OutlinePass.BlurDirectionY = new THREE.Vector2( 0.0, 1.0 );
 

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