2.1 灯具谱系：五类光源的分工

2.1 灯具谱系：五类光源的分工

本节摘要：Three.js 的灯光分五类，各有一张岗位说明书：环境光铺底、方向光当太阳、点光源做灯泡、聚光灯造射灯、半球光补天地色差。本节承接第 1 章的素坯场景，讲清每类灯的照明模型与选用依据，并用五灯同台的沙盘案例演示一次完整布光。

从"为什么是黑的"开始

上一章换上了 MeshStandardMaterial，场景却黑成一团——这不是故障，是材质在如实汇报：没有光照输入，物理材质就无光可反。灯光与受光材质是配套件，装一必须装二。而一旦开始加灯，真正的难题随之而来：同样一个"照亮"，环境光一个构造函数就能铺满，方向光也能照满全场，该用谁？答案藏在每类灯的照明模型里：光从哪里来、照到哪些地方、衰减不衰减、有没有方向。四问过后，灯具岗位自然清晰。

图：五类光源的照明范围与岗位

五张岗位说明书

环境光（AmbientLight）没有位置、没有方向，把指定颜色均匀撒到所有受光面上。它照不出任何明暗对比——每个面收到的光一模一样——因此永远不能当主光，它的岗位是抬底色：给阴影面留一口"活气"，避免背光面死黑。经验值是拿主光强度的十分之一到五分之一当底。

方向光（DirectionalLight）模拟无限远的光源，所有光线彼此平行，只由 position 指向 target 的方向决定照明——位置远近不影响亮度，方向才是唯一变量。太阳、月光、整面天窗，都是它的戏份。它同时是默认的阴影担当，2.3 节的阴影相机就挂在它身上。

半球光（HemisphereLight）可以理解为"两色环境光"：天空色从上往下照、地面反光色从下往上补，中间平滑过渡。户外场景用它替代环境光，物件的顶面与底面立刻有了环境依据——蓝天配土黄地面，物件底面微微泛暖，这是环境光一辈子做不出的效果。

点光源（PointLight）从一点向所有方向发光，亮度随距离衰减，是灯泡、火把、烛光的正身。衰减让它在近距离内很有戏剧感，也注定它照不远——大面积铺光用它是给自己挖坑。

聚光灯（SpotLight）在点光源基础上加了锥角：只有落在锥形范围内的物件被照亮，angle 控锥角、penumbra 控边缘软硬，射灯、车头灯、舞台追光全靠它点题。锥角小、距离近的聚光灯光影对比最锋利，是"展厅高级感"的头号功臣。

动手：给沙盘布一套完整的灯

背景：货箱沙盘需要从"能看清"升级到"有氛围"：客户给的参考图是冷调展厅——主光从左上打下，地面有淡淡反光，右后方有一束射灯打在最高的货箱上。

操作：按"先底、后形、再点戏"的顺序派灯，每盏灯一行注释说明岗位。

// 1. 底：半球光代替环境光，冷天光配灰地面反光
const hemi = new THREE.HemisphereLight(0xbfd8ff, 0x8a7f70, 0.5);
stage.scene.add(hemi);

// 2. 形：方向光当主光，从左上往右下打，让货箱产生体积
const sun = new THREE.DirectionalLight(0xffffff, 1.2);
sun.position.set(-6, 10, 4); // 方向由位置指向原点决定
stage.scene.add(sun);

// 3. 戏：聚光灯点题，锁定最高的那只货箱
const spot = new THREE.SpotLight(0xffe6c0, 30, 25, Math.PI / 9, 0.4, 1.5);
//                      颜色      强度 距离  锥角     半影  衰减
spot.position.set(4, 7, -3);
spot.target.copy(tallestBox.position); // 锥体指向目标货箱
stage.scene.add(spot, spot.target);    // target 也必须进场景才生效
​

结果：货箱迎光面明亮、背光面保有半球光的底色，最高货箱被一束暖光罩住，冷调场景里多了一处暖点——参考图的氛围基本复刻。

解读：两处最容易踩的坑都在这段代码里。第一，SpotLight 的 target 是独立对象，只设置 position 的灯会朝着默认目标（原点）照——想让锥体跟着走，必须把 target 一并 add 进场景并同步它的位置，这是聚光灯报障榜第一名。第二，强度数字与衰减模式绑定：上面聚光灯强度给了 30，是因为默认物理衰减下亮度随距离平方跌落，远处的灯必须给大数字；而方向光没有衰减，1.2 就已经很亮。把方向光也照抄成 30，画面立刻过曝——这也是 2.2 节要把衰减讲透的原因。

变式：把方向光的颜色换成 0xffd9b0（暖橙）、位置压低到 y 等于 2，沙盘瞬间变成黄昏仓库；再给聚光灯加一个每帧摆动的小动画（第 6 章的属性动画），射灯就扫成了仓库巡检灯。灯具就这五类，戏却能排出几十种，排练成本只是改两个数字。

排错台：三类灯光事故的会诊

事故一，"加了灯还是黑"。逐项排查：材质是否受光型号、灯是否 add 进了场景、强度是否给了物理模式下的合理量级——三点全对仍黑，查场景里是否存在一个强度为零的环境光把底色锁死，或贴图本身是纯黑。事故二，"画面像褪色旧照片"。典型原因是多灯色温互相拉扯：暖主光叠暖补光再叠暖点光，色相全挤在一个区间，画面失去对比；处置是保留一盏中性白或冷色灯当"锚"，其余灯围绕它调温。事故三，"灯光一多帧率腰斩"。回看 2.2 的账：每盏灯都加重全部受光材质的着色负担，而三个点光源照同一区域在视觉上远不如一盏聚光加适度衰减；先合并岗位再谈加灯，是布光工位的节能守则。

补一条岗位交接的实务：灯具对象是可复用的——场景主题切换时，优先改既有灯的参数而不是删除重造，因为每次增删灯都会触发材质的着色程序重新编译，画面会顿一下；提前把可能上场的灯建好、用 visible 控制出勤，切换主题就只是改参数的轻量动作。这与 2.2 的登记表模式是同一思想的两个侧面：灯要少而稳，戏全靠参数。

本节要点回顾

• 受光材质必配灯光：物理材质无光输入即纯黑，灯与材质是配套件；
• 五类灯各有岗位：环境抬底、方向定形、半球补天地、点光做灯泡、聚光点题；
• 方向光只认方向：亮度与位置远近无关，position 到 target 的向量才是它的全部；
• 聚光灯要带上 target：目标对象不进场景，锥体永远指着原点；
• 派灯顺序：先底后形再点戏，每类灯各留余地，不做十灯互抢。

灯已派到岗，但三颗旋钮还没校。下一节谈调光：强度单位为什么反直觉、色温区间怎么选、衰减曲线如何决定一盏灯像灯泡还是像手电。