ios – Swift SceneKit照明和影响发射纹理

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    let scene = SCNScene()

    let earth = SCNSphere(radius: 1)
    let earthNode = SCNNode()
    let earthMaterial = SCNMaterial()
    earthMaterial.diffuse.contents = UIImage(named: "earth.jpg")
    earthMaterial.emission.contents = UIImage(named: "earthEmission.jpg")
    earth.materials = [earthMaterial]
    earthNode.geometry = earth
    scene.rootNode.addChildNode(earthNodE)

    let lightNode = SCNNode()
    lightNode.light = SCNLight()
    lightNode.light?.type = .omni
    lightNode.position = SCNVector3(x: 0,y: 10,z: 5)
    scene.rootNode.addChildNode(lightNodE)

    sceneView.scene = scene


}

SceneKit的 shader modifiers非常适合这种任务.

您可以看到最终结果here的镜头.

片段着色器修改器

我们可以使用_lighTingContribution.diffuse(表示应用于漫反射的光的RGB(vec3)颜色)来确定被照亮的对象(在本例中为地球)的区域,然后使用它来掩盖fragment shader modifier中的发射纹理.

你使用它的方式取决于你.这是我提出的最简单的解决方案(使用GLSL语法,但如果你使用它将在运行时自动转换为Metal)

uniform sampler2D emissiontexture;

vec3 light = _lighTingContribution.diffuse;
float lum = max(0.0,1 - (0.2126*light.r + 0.7152*light.g + 0.0722*light.b)); // 1
vec4 emission = texture2D(emissiontexture,_surface.diffuseTexcoord) * lum; // 2,3
_output.color += emission; // 4

>计算_lighTingContribution.diffuse颜色的亮度(使用公式from here)(如果灯光不是纯白色)
>从@L_944_0@中减去它以获得“黑暗面”的亮度
>使用漫反射UV坐标从自定义纹理获取发射(授予发射和漫反射纹理具有相同的纹理)并通过乘法将亮度应用于它
>将其添加到最终输出颜色(与应用常规发射的方式相同)

这就是着色器部分,现在让我们通过Swift方面的东西.

Swift设置

首先,我们不会使用材质的emission.contents属性,而是需要创建自定义SCNMaterialProperty

let emissiontexture = UIImage(named: "earthEmission.jpg")!
let emission = SCNMaterialProperty(contents: emissiontexturE)

并使用SETVALue(_：forKey :)将其设置为材质

earthMaterial.SETVALue(emission,forKey: "emissiontexture")

密切关注键 – 它应该与着色器修改器中的制服相同.此外,您不需要自己保留材质属性,SETVALue会创建@L_944_0@强引用.

剩下要做的就是将片段着色器修改器设置为材质：

let shaderModifier =
"""
uniform sampler2D emissiontexture;

vec3 light = _lighTingContribution.diffuse;
float lum = max(0.0,1 - (0.2126*light.r + 0.7152*light.g + 0.0722*light.b));
vec4 emission = texture2D(emissiontexture,_surface.diffuseTexcoord) * lum;
_output.color += emission;
"""
earthMaterial.shaderModifiers = [.fragment: shaderModifier]

这是运动中着色器修改器的footage.

请注意,光源必须非常明亮,否则会在“地球”周围看到昏暗的灯光.我必须在你的设置中将lightNode.light？.intensity设置为至少2000才能按预期工作.您可能希望尝试计算发光度并应用于发射以获得更好结果的方式.

如果您可能需要它,_lighTingContribution是片段着色器修饰符中可用的结构,它还具有环境和镜面成员(下面是Metal语法)：

struct SCNShaderLighTingContribution {
    float3 ambient;
    float3 diffuse;
    float3 specular;
} _lighTingContribution;