日本住友金屬礦山（Sumitomo Metal Mining）28日發布新聞稿宣布，該公司雖已於去年10月27日表示將砸下180億日圓於2018年1月將鋰離子電池正極材料「鎳酸鋰（見附圖）」月產能擴增至3,550噸，不過因電動車（EV）用鋰離子電池需求擴大，因此決議對「鎳酸鋰」進行追加增產措施，計畫投入40億日圓於磯浦工廠進行增產工程，目標在2018年6月將整體「鎳酸鋰」月產能擴增至4,550噸、將達現行的2.5倍。

住友金屬礦山指出，該公司正持續擴大與Panasonic攜手研發的高性能鎳酸鋰產能，此次為了因應Panasonic擴大鋰離子電池產能、故決定對鎳酸鋰進行追加增產投資。

據日經新聞指出，住友金屬礦山追加增產「鎳酸鋰」主要是因應美國EV廠特斯拉（Tesla）增產所需。據報導，住友金屬礦山目前透過Panasonic供應特斯拉電動車所需的大部分車用電池正極材料。

根據嘉實XQ全球贏家系統報價，截至台北時間31日上午8點50分為止，住友金屬礦山上揚1.34%至1,660.5日圓，稍早最高漲至1,664.5日圓創約5個月來（2月16日以來）新高水準。

特斯拉平價電動車「Model 3」於7月28日正式交車。Business Insider、The Motley Fool、Electrek等外電報導，Model 3售價35,000美元，特斯拉原本計畫要在2020年底前，將Model 3年產量提升至50萬台，但去（2016）年該公司把目標提前兩年、移至2018年。不過，Model 3目前的生產年率還只有10萬台，特斯拉想要達標、產速勢必得快速拉升。

富士經濟6月22日公布調查報告指出，預估2030年時EV年銷售量將增至407萬台、超越HV（油電混合車、2030年銷售量預估為391萬台），且之後雙方的差距將持續擴大。富士經濟預估，在中國需求增加加持下，2035年EV全球銷售量將擴大至630萬台、將達2016年的13.4倍（較2016年增加12.4倍）。

（本文內容由授權使用。圖片出處：MoneyDJ）

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日經新聞8日報導，GS Yuasa將在2020年開始量產可讓電動車（EV）充飽一次電所能行駛的距離擴增至現行2倍的新型鋰離子電池。現行部分EV充飽電所能行駛的距離僅有汽油車的一半左右水準，而搭載GS新型電池將讓EV續航距離增加至可媲美汽油車的水準。GS為全球第4大車用鋰離子電池廠。

報導指出，上述新型電池由GS、三菱商事（Mitsubishi）、三菱汽車（Mitsubishi Motors）合資設立的電池製造公司「Lithium Energy Japan（簡稱LEJ）」所研發，將在2020年透過LEJ工廠進行量產，將供應給日系、歐系車廠使用，價格目標是壓低至同於現行產品的水準。GS、三菱商事、三菱汽車對LEJ的出資比重分別為51%、46%、3%。

根據GS公布的財報資料顯示，上季（2017年4-6月）GS車用鋰離子電池事業營收較去年同期成長4.2%至87.24億日圓、營損額自去年同期的2.17億日圓縮小至1.64億日圓。

法國、英國已紛紛表明計畫在2040年停售汽柴油車，提振EV後續需求料將急速擴大。

富士經濟6月22日公布調查報告指出，預估2030年時EV年銷售量將增至407萬台、超越HV（油電混合車、2030年銷售量預估為391萬台），且之後雙方的差距將持續擴大。富士經濟預估，在中國需求增加加持下，2035年EV全球銷售量將擴大至630萬台、將達2016年的13.4倍（較2016年增加12.4倍）。

（本文內容由授權使用。圖片出處：GS Yuasa）

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21經濟網報導，為推進新能源汽車行業健康發展，中國許多城市近期紛紛調整補貼政策，下調整車補貼，上調充電樁補貼。中國國家新能源汽車技術創新工程專家組組長王秉剛表示，現在電動車這條腿已走在前頭，要拉動基礎設施建設這另一條腿。從建設落後到「適度超前」，業內人士預計，未來三年中國充電樁產業將迎來大發展，市場規模預估達千億級（人民幣，下同）。

根據中國深圳財委和深圳發改委日前發佈《深圳市2017年新能源汽車推廣應用財政支持政策》通知，汽車補貼大幅下調。而在此同時，充電樁的補貼則較去年高一倍。其中，新建直流充電設備的補貼標準從原有的300元/千瓦提升到600元/千瓦，交流充電設備補貼從150元/千瓦提升到300元/千瓦。

另據中國國家能源局和中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟聯合編制的《中國電動汽車充電基礎設施發展年度報告（2016-2017）》顯示，包括北京、唐山、貴陽、廈門、石家莊等30多個省市均出臺了充電設施建設補貼政策，加大了補貼力道，補貼最高達設施投資的30%。

據充電樁數量最多的北京在8月8日公佈資料，截至今年6月底，累計建成約9.23萬個充電樁，形成六環內平均服務半徑5公里的公用充電網路，且充電樁網路下半年繼續擴建。根據目標，北京將在2020年前建電動汽車充電樁約43.5萬個；其中，今年北京計畫新建3,000個公用充電樁，並研擬對新建建築配套停車場的充電樁數量進行固定配比。

北京將在未來數年迎來充電樁數量大爆發。而事實上，除了北京之外，多地對於充電樁建設的積極性都頗高，例如到2020年，上海市新能源車輛充電樁規模至少達到21.1萬個；廣東將建成分散式充電樁約35萬個。

根據中國《能源發展十三五規劃》，到2020年將建設「四縱四橫」城際電動汽車快速充電網路，新增超過800座城際快速充電站；新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁則超過480萬個，滿足全國500萬輛電動汽車充換電需求。

不過，政策補貼力道增大的同時，也不斷有建成充電樁使用率低、充電位被燃油汽車佔用等現象發生，由此產生了充電樁「白補貼」的質疑；特別是有了新能源汽車騙補的前車之鑒，對充電樁補貼發放標準從嚴考核的呼聲越來越大。對此，王秉剛建議，應加強對補貼資金發放、使用等的管理和監督並明確制度，應不能建成就能拿補貼，而是有效運行後才能拿補貼。

（本文內容由授權使用。圖片出處：public domain CC0）

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韓聯社報導，南韓汽車業龍頭現代汽車（Hyundai Motor）17日在首爾公開了新型燃料電池車（FCV），並預計於2018年初開賣。和現代汽車現行FCV車款「Tucson」相比，新型FCV的氫燃料電池系統的效率、性能、耐久性、儲存容量都有劃時代的提升，充填一次燃料（氫）所能行駛的距離可較現行的415km大幅提升約40%至580km，且預定將搭載先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems；ADAS）。   現代汽車並宣布，計畫在2020年結束前將環保車（Eco-car）車款數量自現行的14款倍增至31款，其中油電混合車（HV）為10款、插電式油電混合車（PHV）11款、電動車（EV）8款、FCV 2款，目標是在全球環保車市場上成為僅次於日本豐田（Toyota）的第2大廠。   日經新聞報導，現代汽車上述新型FCV預計於2018年Q1搶先在南韓市場開賣，而現代汽車幹部指出，「預計將在2018年下半年搶進歐美及澳洲市場，且也計畫在中國市場進行販售」，期望藉此在FCV市場上追擊跑在前頭的豐田。現代汽車上述新型FCV馬達輸出為163馬力、高於豐田「MIRAI」的154馬力。   報導並指出，現代汽車也宣布，計畫在2018年上半年開賣充飽一次電可行駛390km的SUV款EV，且現代汽車也正著手研發續航距離可達500km的EV。   豐田汽車社長豐田章男2016年1月接受日經/金融時報聯訪時表示，「今後100年將是環保車的時代」，他說，「汽車產業過去1個世紀來，主要以汽油引擎為主流，不過下一個100年，燃料電池車、插電式油電混合車等各種環保車需求將增長」。   富士經濟6月22日公布調查報告指出，現行環保車種以HV需求最大，預估截至2025年左右為止，HV仍將是環保車種的主流產品，不過PHV、EV在2025年以後需求將急速增加，預估2030年時EV年銷售量將增至407萬台、超越HV（2030年銷售量預估為391萬台），且之後雙方的差距將持續擴大。   富士經濟預估，在中國需求增加加持下，2035年EV全球銷售量將擴大至630萬台、將達2016年的13.4倍（較2016年增加12.4倍）。   （本文內容由授權使用）  

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第二屆上海–斯圖加特汽車及動力技術國際研討會2017

2017年10月26日-27日/ 中國·上海

 

在上海市及政府斯圖加特市政府的指導下，利用同濟大學和斯圖加特大學各自的學科優勢和研發成果，“2017上海-斯圖加特汽車及動力技術國際研討會”將於2017年10月26日-27日在上海召開。

 

大會以“汽車輕量化、智慧網聯、綠色汽車”為主題，將研討汽車整車設計和輕量化、智慧底盤與電驅動、環境感知技術、氫能與燃料電池、車用電源技術等，屆時全球400多位行業專家將集聚一堂，共同探討新能源汽車產業的前沿發展，共同建立聯繫，促進合作！

 

參會者可以以論文投稿的形式參與此次會議，論文審核組委會將負責從所有參會者所投稿件中遴選出品質較高的優秀學術論文，在會議當天進行學術性報告演講，並在同濟大學學報增刊（100%EI期刊檢索）上進行發表。

 

大會亮點：

※3大論壇涉及9個主題內容專業豐富的會議

※40篇論文，100%EI檢索

※45位海內外權威發言嘉賓

※400+知名行業人士蒞臨

 

我們期待與貴單位一起出席於2017年10月26日-27日在中國上海舉辦的上海-斯圖加特汽車及動力技術國際研討會，以利決策！

 

更多會議資訊，請登錄會議官方網站：http://www.sssaet.com/index_cn.htm

連絡人：Latika LIU(劉小姐)

電話：021-6093 0815

傳真：021-6047 5887

郵箱：

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ChuanGoing 2019-11-24

　　asp.net core系列已經來到了第五篇，通過之前的基礎介紹，我們了解了整個流程，實現，並且簡單的介紹了實現，結合上一篇的和本篇將要介紹的權限，大致的可以形成一個簡單的後端系統架構。當然這些都是零散的一些技術概念的介紹，後面如果有時間的話，我想詳細的介紹下如何利用領域驅動來實現一個實際案例。

話不多講，下面來看下本篇的學習曲線：

1.認識Identityserver4

2.Identityserver4實現認證與授權

3.自定義權限的實現

認識Identityserver4

　　關於Identityserver4(ids4)的概念介紹，請查看一文。我這裏要說的是，asp.net core 下的ids4集成了認證與授權兩大功能，使得我們非常方便的實現一個開放的認證與授權平台，比如公司內部多個系統的集成登錄(單點登錄)/第三方系統數據共享/統一的認證中心等。整個業務流程大致為：

1.用戶首先的有用戶中心的賬號信息，因此需要註冊一個賬號

2.用戶訪問某個站點應用，需要去到用戶中心認證

3.認證通過，用戶得到其在用戶中心註冊的相應信息及其權限時限、範圍、大小

4.認證不通過，即非法用戶，提示用戶註冊

5.在第3步的前提下，若用戶訪問到另一個站點(採用同一認證平台)，這時用戶可以用之前認證通過後拿到的訪問令牌訪問此站點，若此令牌中包含此站點的相應權限即可之前登錄。

Identityserver4實現認證與授權

首先，新建一個asp.net core web 空項目，並且添加如下IdentityServer4 Nuget包

在ConfigureServices添加如下代碼

註冊IdentityServer中間件，如下5個配置分別表示：

1.AddDeveloperSigningCredential：開發模式下的簽名證書，開發環境啟用即可

2.AddInMemoryApiResources：相關資源配置

public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
        {
            return new List<ApiResource>
            {
                new ApiResource("WebApi", "ChuanGoingWebApi"),
                new ApiResource("ProductApi", "ChuanGoingWebProduct")
            };
        }

GetApiResources

這裏配置了兩個Api資源

3.AddInMemoryIdentityResources：OpenID Connect相關認證信息配置

 public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResources()
        {
            return new List<IdentityResource>
            {
                new IdentityResources.OpenId(),
                new IdentityResources.Profile()
            };
        }

GetIdentityResources

4.AddInMemoryClients：客戶端信息配置

 public static IEnumerable<Client> GetClients(IConfiguration Configuration)
        {
            var OnlineConfig = Configuration.GetSection("OnlineClient");
            var List = new List<Client>
            {
                new Client()
                {
                    ClientId = "ClientCredentials",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials,
                    ClientSecrets = { new Secret("ClientSecret".Sha256()) },
                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "WebApi",
                        "ProductApi"
                    },
                    AccessTokenLifetime = 10 * 60 * 1
                },

                new Client()
                {
                    ClientId = "ResourceOwnerPassword",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPassword,
                    ClientSecrets = { new Secret("ClientSecret".Sha256()) },
                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "WebApi",
                        "ProductApi"
                    },
                    AccessTokenLifetime = 10 * 60 * 1
                },
                  /*
                  隱式模式:https://localhost:6005/connect/authorize?client_id=Implicit&redirect_uri=http://localhost:5000/Home&response_type=token&scope=WebApi
                  */
                new Client()
                {
                    ClientId = "Implicit",
                    ClientName = "ImplicitClient",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.Implicit,
                    ClientSecrets = { new Secret("ImplicitSecret".Sha256()) },
                    RedirectUris ={OnlineConfig.GetValue<string>("RedirectUris") },
                    PostLogoutRedirectUris = {OnlineConfig.GetValue<string>("LogoutRedirectUris") },
                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "WebApi",
                        "ProductApi"
                    },
                    AccessTokenLifetime = 10 * 60 * 1,
                    //允許將token通過瀏覽器傳遞
                     AllowAccessTokensViaBrowser=true
                },
                /*
                 * 授權碼模式:https://localhost:6005/connect/authorize?client_id=GrantCode&redirect_uri=http://localhost:5000/Home&response_type=code&scope=WebApi
                 */
                new Client()
                {
                   //客戶端Id
                    ClientId="GrantCode",
                    ClientName="GrantCodeClient",
                    //客戶端密碼
                    ClientSecrets={new Secret("CodeSecret".Sha256()) },
                    //客戶端授權類型，Code:授權碼模式
                    AllowedGrantTypes=GrantTypes.Code,
                    //允許登錄后重定向的地址列表，可以有多個
                     RedirectUris ={OnlineConfig.GetValue<string>("RedirectUris") }, 
                    //允許訪問的資源
                    AllowedScopes={
                        "WebApi",
                        "ProductApi"
                    }
                }
            };
            return List;
        }

GetClients

分別對象Auth2.0的四種模式,本篇將用到的是ResourceOwnerPassword模式，其他幾種可在篇尾github鏈接查看源碼的實現

5.AddTestUsers：用戶配置，可結合緩存/持久化

public static List<TestUser> GetUsers()
        {
            return new List<TestUser>
            {
                new TestUser
                {
                    SubjectId = Guid.NewGuid().ToString(),
                    Username = "admin",
                    Password = "123456"

                    //Claims = new List<Claim>
                    //{
                    //    new Claim("name", "admin"),
                    //    new Claim("website", "https://www.cnblogs.com/chuangoing")
                    //}
                },
                new TestUser
                {
                    SubjectId = Guid.NewGuid().ToString(),
                    Username = "chuangoing",
                    Password = "123456"

                    //Claims = new List<Claim>
                    //{
                    //    new Claim("name", "chuangoing"),
                    //    new Claim("website", "https://github.com/chuangoing")
                    //}
                }
            };
        }

GetUsers

 定義兩個測試用戶，注意這裏的SubjectId，用作用戶中心註冊的openid(認證唯一)，後面將會用到

然後，Configure中添加app.UseIdentityServer();//啟用ids4

至此，ids4 服務完成

用postman測試下：

 

返回jwt accesstoken：

 

 

將token內容解碼，如下：

 

 可以看到，裡面包含我們配置的ProductApi/WebApi的權限

將token信息加入到http的header中：

 

  注意Bearer後面有個空格，訪問order的獲取訂單信息：

 

 

 自定義權限的實現

　　這裏，我們將api中的action分別定義一個權限代碼，用戶擁有了此action訪問權限(擁有此權限代碼)即可訪問，簡單實現如下：

1.定義權限特性標識，api的action指定某個標識

public class PermissionAttribute : Attribute
    {
        /// <summary>
        /// 權限代碼
        /// </summary>
        public string Code { get; }
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="code">權限代碼</param>
        public PermissionAttribute(string code)
        {
            Code = code;
        }
    }

PermissionAttribute

 

 此處，get action定義了訪問權限標識為”XYZ”

同樣，我們這裏需要用到一個權限過濾器，利用過濾器的Aop實現權限過濾業務處理：

 public class PermissionFilter : ActionFilterAttribute
    {
        public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
        {
            var user = context.HttpContext.User;
            if (user.Identity.IsAuthenticated)
            {
                //TODO:用戶自定義權限驗證
                Guid userId = context.HttpContext.GetId();
                bool right;
                #region 自定義權限驗證
                //根據userId判斷用戶內部系統權限信息

                //var userPermissions = repo.GetUserPermissions(userId);
                //var permissions = repo.GetPermissions();
                var metas = context.ActionDescriptor.EndpointMetadata;
                foreach (var meta in metas)
                {
                    if (meta is PermissionAttribute permission)
                    {
                        //if (!permissions.Any(p => permission.Code.Any(c => c == p.Code))
                        //    && !userPermissions.Any(p => permission.Code.Any(c => c == p.Code)))
                        //{
                        //    throw new WebException(HttpStatusCode.Forbidden, MessageCodes.AccessDenied, "你沒有訪問該資源的權限");
                        //}
                        //break;
                    }
                }

                right = false;
                #endregion
                if (!right)
                {
                    context.Result = new ContentResult() { StatusCode = (int)HttpStatusCode.Forbidden, Content = "你沒有訪問該資源的權限" };
                }

            }
        }

PermissionFilter

同時，啟用權限過濾器配置

 

 

部分代碼略過，詳細的請查看篇尾的源碼鏈接

利用第二節的認證授權得到的token，我們用postman測試下：

 

過濾器切面成功工作

 

 

 還記得第一節說的SubjectId么？這裏利用這個openid，去內部系統去匹配相關用戶信息，相關業務就不深入了，有興趣的朋友可以下載示例完善下

 

 至此，整個權限認證、授權、自定義權限介紹完。

WebApi詳細代碼在Github的 的Domain分支可以找到，AuthServer詳細代碼在中。

 

 

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新華社9日報導，中國工信部副部長辛國斌表示，一些國家已經制定了停止生產銷售傳統能源汽車的時間表。他說，目前工信部也啟動了相關研究、將會同相關部門制定中國的時間表。

報導指出，從現在到2025年將是汽車產業變革最為劇烈的幾年，傳統汽車節能減排要求越來越高，新能源汽車發展加快的同時對技術要求也越來越高，智能聯網將對整個產業巨大影響。辛國斌及專家建議中國車企應深刻認識這種趨勢、及時調整策略。

Thomson Reuters上個月底引述消息人士報導，根據最新提案，明年底中國境內車商8%銷售必須是電動車或油電混合車種、2019年升至10%、2020年升至12%。報導指出，這項規定預計將自2019年起開始落實執行、較原先規劃晚一年。

英國跟隨法國以及馬德里、墨西哥城和雅典等城市的抗空汙腳步，7月宣布將自2040年起禁止販售汽油和柴油新車。英國最大汽車製造商Jaguar Land Rover(JLR)9月7日宣布，2020年起旗下所有新車都將具備電動或油電混合驅動選項。德國車廠BMW也宣布將自2020年起開始量產電動車、預估到2025年將有12種純電動車款。

BBC News 10日報導，上述最新消息將對中國石油需求帶來連鎖效應。中國目前是全球第二大石油消費國。依據目前的規劃，中國希望在2025年將電動車/油電混合車銷售佔比至少拉升至五分之一。

根據DNV GL首度發布的「能源轉型展望」報告，受電動車滲透率持續上揚的影響，石油供應將在2020-2028年期間轉趨持平、隨後大幅下降，2034年將遭天然氣超越。

這份報告預估電動車、內燃引擎車將在2022年達到「成本平價」，預估到2033年全球半數輕型新車銷售量都將是電動車。

（本文內容由授權使用。圖片出處：public domain CC0）

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光線投射法

使用three.js自帶的光線投射器(Raycaster)選取物體非常簡單，代碼如下所示：

var raycaster = new THREE.Raycaster();
var mouse = new THREE.Vector2();

function onMouseMove(event) {
    // 計算鼠標所在位置的設備坐標
    // 三個坐標分量都是-1到1
    mouse.x = event.clientX / window.innerWidth * 2 - 1;
    mouse.y = - (event.clientY / window.innerHeight) * 2 + 1;
}

function pick() {
    // 使用相機和鼠標位置更新選取光線
    raycaster.setFromCamera(mouse, camera);

    // 計算與選取光線相交的物體
    var intersects = raycaster.intersectObjects(scene.children);
}

它是採用包圍盒過濾，計算投射光線與每個三角面元是否相交實現的。

但是，當模型非常大，比如說有40萬個面，通過遍歷的方法選取物體和計算碰撞點位置將非常慢，用戶體驗不好。

但是使用gpu選取物體不存在這個問題。無論場景和模型有多大，都可以在一幀內獲取到鼠標所在點的物體和交點的位置。

使用GPU選取物體

實現方法很簡單：

1.  創建選取材質，將場景中的每個模型的材質替換成不同的顏色。

2. 讀取鼠標位置像素顏色，根據顏色判斷鼠標位置的物體。

具體實現代碼：

1. 創建選取材質，遍歷場景，將場景中每個模型替換為不同的顏色。

let maxHexColor = 1;

// 更換選取材質
scene.traverseVisible(n => {
    if (!(n instanceof THREE.Mesh)) {
        return;
    }
    n.oldMaterial = n.material;
    if (n.pickMaterial) { // 已經創建過選取材質了
        n.material = n.pickMaterial;
        return;
    }
    let material = new THREE.ShaderMaterial({
        vertexShader: PickVertexShader,
        fragmentShader: PickFragmentShader,
        uniforms: {
            pickColor: {
                value: new THREE.Color(maxHexColor)
            }
        }
    });
    n.pickColor = maxHexColor;
    maxHexColor++;
    n.material = n.pickMaterial = material;
});

 

PickVertexShader：

void main() {
    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
}

 

PickFragmentShader：

uniform vec3 pickColor;

void main() {
    gl_FragColor = vec4(pickColor, 1.0);
}

 

2.  將場景繪製在WebGLRenderTarget上，讀取鼠標所在位置的顏色，判斷選取的物體。

let renderTarget = new THREE.WebGLRenderTarget(width, height);
let pixel = new Uint8Array(4);

// 繪製並讀取像素
renderer.setRenderTarget(renderTarget);
renderer.clear();
renderer.render(scene, camera);
renderer.readRenderTargetPixels(renderTarget, offsetX, height - offsetY, 1, 1, pixel); // 讀取鼠標所在位置顏色

// 還原原來材質，並獲取選中物體
const currentColor = pixel[0] * 0xffff + pixel[1] * 0xff + pixel[2];

let selected = null;

scene.traverseVisible(n => {
    if (!(n instanceof THREE.Mesh)) {
        return;
    }
    if (n.pickMaterial && n.pickColor === currentColor) { // 顏色相同
        selected = n; // 鼠標所在位置的物體
    }
    if (n.oldMaterial) {
        n.material = n.oldMaterial;
        delete n.oldMaterial;
    }
});

說明：offsetX和offsetY是鼠標位置，height是畫布高度。readRenderTargetPixels一行的含義是選取鼠標所在位置（offsetX, height – offsetY），寬度為1，高度為1的像素的顏色。

pixel是Uint8Array(4)，分別保存rgba顏色的四個通道，每個通道取值範圍是0~255。

完整實現代碼：

使用GPU獲取交點位置

實現方法也很簡單：

1. 創建深度着色器材質，將場景深度渲染到WebGLRenderTarget上。

2. 計算鼠標所在位置的深度，根據鼠標位置和深度計算交點位置。

具體實現代碼：

1. 創建深度着色器材質，將深度信息以一定的方式編碼，渲染到WebGLRenderTarget上。

深度材質：

const depthMaterial = new THREE.ShaderMaterial({
    vertexShader: DepthVertexShader,
    fragmentShader: DepthFragmentShader,
    uniforms: {
        far: {
            value: camera.far
        }
    }
});

DepthVertexShader：

precision highp float;

uniform float far;

varying float depth;

void main() {
    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
    depth = gl_Position.z / far;
}

DepthFragmentShader：

precision highp float;

varying float depth;

void main() {
    float hex = abs(depth) * 16777215.0; // 0xffffff

    float r = floor(hex / 65535.0);
    float g = floor((hex - r * 65535.0) / 255.0);
    float b = floor(hex - r * 65535.0 - g * 255.0);
    float a = sign(depth) >= 0.0 ? 1.0 : 0.0; // depth大於等於0，為1.0；小於0，為0.0。

    gl_FragColor = vec4(r / 255.0, g / 255.0, b / 255.0, a);
}

重要說明：

a. gl_Position.z是相機空間中的深度，是線性的，範圍從cameraNear到cameraFar。可以直接使用着色器varying變量進行插值。

b. gl_Position.z / far的原因是，將值轉換到0~1範圍內，便於作為顏色輸出。

c. 不能使用屏幕空間中的深度，透視投影后，深度變為-1~1，大部分非常接近1（0.9多），不是線性的，幾乎不變，輸出的顏色幾乎不變，非常不準確。

d. 在片元着色器中獲取深度方法：相機空間深度為
gl_FragCoord.z，屏幕空間深度為
gl_FragCoord.z /  gl_FragCoord.w。

e. 上述描述都是針對透視投影，正投影中gl_Position.w為1，使用相機空間和屏幕空間深度都是一樣的。

f. 為了盡可能準確輸出深度，採用rgb三個分量輸出深度。gl_Position.z/far範圍在0~1，乘以0xffffff，轉換為一個rgb顏色值，r分量1表示65535，g分量1表示255，b分量1表示1。

 

完整實現代碼：

 

2. 讀取鼠標所在位置的顏色，將讀取到的顏色值還原為相機空間深度值。

a. 將“加密”處理后的深度繪製在WebGLRenderTarget上。讀取顏色方法

let renderTarget = new THREE.WebGLRenderTarget(width, height);
let pixel = new Uint8Array(4);

scene.overrideMaterial = this.depthMaterial;

renderer.setRenderTarget(renderTarget);

renderer.clear();
renderer.render(scene, camera);
renderer.readRenderTargetPixels(renderTarget, offsetX, height - offsetY, 1, 1, pixel);

說明：offsetX和offsetY是鼠標位置，height是畫布高度。readRenderTargetPixels一行的含義是選取鼠標所在位置（offsetX, height – offsetY），寬度為1，高度為1的像素的顏色。

pixel是Uint8Array(4)，分別保存rgba顏色的四個通道，每個通道取值範圍是0~255。

 

b. 將“加密”后的相機空間深度值“解密”，得到正確的相機空間深度值。

if (pixel[2] !== 0 || pixel[1] !== 0 || pixel[0] !== 0) {
    let hex = (this.pixel[0] * 65535 + this.pixel[1] * 255 + this.pixel[2]) / 0xffffff;

    if (this.pixel[3] === 0) {
        hex = -hex;
    }

    cameraDepth = -hex * camera.far; // 相機坐標系中鼠標所在點的深度（注意：相機坐標系中的深度值為負值）
}

 

3. 根據鼠標在屏幕上的位置和相機空間深度，插值反算交點世界坐標系中的坐標。

let nearPosition = new THREE.Vector3(); // 鼠標屏幕位置在near處的相機坐標系中的坐標
let farPosition = new THREE.Vector3(); // 鼠標屏幕位置在far處的相機坐標系中的坐標
let world = new THREE.Vector3(); // 通過插值計算世界坐標

// 設備坐標
const deviceX = this.offsetX / width * 2 - 1;
const deviceY = - this.offsetY / height * 2 + 1;

// 近點
nearPosition.set(deviceX, deviceY, 1); // 屏幕坐標系：(0, 0, 1)
nearPosition.applyMatrix4(camera.projectionMatrixInverse); // 相機坐標系：(0, 0, -far)

// 遠點
farPosition.set(deviceX, deviceY, -1); // 屏幕坐標系：(0, 0, -1)
farPosition.applyMatrix4(camera.projectionMatrixInverse); // 相機坐標系：(0, 0, -near)

// 在相機空間，根據深度，按比例計算出相機空間x和y值。
const t = (cameraDepth - nearPosition.z) / (farPosition.z - nearPosition.z);

// 將交點從相機空間中的坐標，轉換到世界坐標系坐標。
world.set(
    nearPosition.x + (farPosition.x - nearPosition.x) * t,
    nearPosition.y + (farPosition.y - nearPosition.y) * t,
    cameraDepth
);
world.applyMatrix4(camera.matrixWorld);

 

完整代碼：

相關應用

使用gpu選取物體並計算交點位置，多用於需要性能非常高的情況。例如：

1. 鼠標移動到三維模型上的hover效果。

2. 添加模型時，模型隨着鼠標移動，實時預覽模型放到場景中的效果。

3. 距離測量、面積測量等工具，線條和多邊形隨着鼠標在平面上移動，實時預覽效果，並計算長度和面積。

4. 場景和模型非常大，光線投射法選取速度很慢，用戶體驗非常不好。

這裏給一個使用gpu選取物體和實現鼠標hover效果的圖片。紅色邊框是選取效果，黃色半透明效果是鼠標hover效果。

 

 

 

看不明白？可能你不太熟悉three.js中的各種投影運算。下面給出three.js中的投影運算公式。

 

three.js中的投影運算

1. modelViewMatrix = camera.matrixWorldInverse * object.matrixWorld

2. viewMatrix = camera.matrixWorldInverse

3. modelMatrix = object.matrixWorld

4. project = applyMatrix4( camera.matrixWorldInverse ).applyMatrix4( camera.projectionMatrix )

5. unproject = applyMatrix4( camera.projectionMatrixInverse ).applyMatrix4( camera.matrixWorld )

6. gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * position
                      = projectionMatrix * camera.matrixWorldInverse * matrixWorld * position
                      = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * position

 

參考資料：

1. 完整實現代碼：

2. 基於three.js的開源三維場景編輯器：

3. OpenGL中使用着色器繪製深度值：https://stackoverflow.com/questions/6408851/draw-the-depth-value-in-opengl-using-shaders

4. 在glsl中，獲取真實的片元着色器深度值：https://gamedev.stackexchange.com/questions/93055/getting-the-real-fragment-depth-in-glsl

 

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