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ios - 如何为溶解效果编写 sceneKit 着色器修改器

coder 2023-09-05 原文

我想为 Scenekit 游戏构建溶解效果。我一直在研究着色器修改器，因为它们似乎是最轻量级的，并且没有运气复制这种效果:

是否可以使用着色器修改器来创建这种效果？ 你将如何实现一个？

最佳答案

您可以使用片段着色器修改器获得非常接近预期的效果。基本方法如下:

  • 噪声纹理样本
  • 如果噪声样本低于某个阈值(我称之为“揭示”)，则将其丢弃，使其完全透明
  • 否则，如果片段靠近边缘，请将其颜色替换为您喜欢的边缘颜色(或渐变)
  • 应用光晕使边缘发光

这是执行此操作的着色器修改器代码:

#pragma arguments

float revealage;
texture2d<float, access::sample> noiseTexture;

#pragma transparent
#pragma body

const float edgeWidth = 0.02;
const float edgeBrightness = 2;
const float3 innerColor = float3(0.4, 0.8, 1);
const float3 outerColor = float3(0, 0.5, 1);
const float noiseScale = 3;

constexpr sampler noiseSampler(filter::linear, address::repeat);
float2 noiseCoords = noiseScale * _surface.ambientTexcoord;
float noiseValue = noiseTexture.sample(noiseSampler, noiseCoords).r;

if (noiseValue > revealage) {
    discard_fragment();
}

float edgeDist = revealage - noiseValue;
if (edgeDist < edgeWidth) {
    float t = edgeDist / edgeWidth;
    float3 edgeColor = edgeBrightness * mix(outerColor, innerColor, t);
    _output.color.rgb = edgeColor;
}

请注意，revealage 参数显示为 Material 参数，因为您可能希望为其设置动画。还有其他内部常量，例如边缘宽度和噪声标度，可以对其进行微调以获得所需的内容效果。

不同的噪声纹理会产生不同的溶解效果，因此您也可以尝试一下。我刚刚使用了这个多倍频程值噪声图像:

将图像加载为 UIImage 或 NSImage 并将其设置为暴露为 noiseTexture 的 Material 属性:

material.setValue(SCNMaterialProperty(contents: noiseImage), forKey: "noiseTexture")

您需要在后期处理中添加光晕以获得发光的电子线效果。在 SceneKit 中，这就像启用 HDR 管道并设置一些参数一样简单:

let camera = SCNCamera()
camera.wantsHDR = true
camera.bloomThreshold = 0.8
camera.bloomIntensity = 2
camera.bloomBlurRadius = 16.0
camera.wantsExposureAdaptation = false

所有数字参数都可能需要根据您的内容进行调整。

为了保持整洁，我更喜欢将着色器修改器保存在它们自己的文本文件中(我将我的文件命名为“dissolve.fragment.txt”)。下面介绍如何加载一些修改器代码并将其附加到 Material 。

let modifierURL = Bundle.main.url(forResource: "dissolve.fragment", withExtension: "txt")!
let modifierString = try! String(contentsOf: modifierURL)
material.shaderModifiers = [
    SCNShaderModifierEntryPoint.fragment : modifierString
]

最后，要使效果具有动画效果，您可以使用包裹着 SCNAnimation 的 CABasicAnimation:

let revealAnimation = CABasicAnimation(keyPath: "revealage")
revealAnimation.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: .linear)
revealAnimation.duration = 2.5
revealAnimation.fromValue = 0.0
revealAnimation.toValue = 1.0
let scnRevealAnimation = SCNAnimation(caAnimation: revealAnimation)
material.addAnimation(scnRevealAnimation, forKey: "Reveal")

关于ios - 如何为溶解效果编写 sceneKit 着色器修改器，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/54562128/

修改器何为codefloatiosswiftshaderscenekitmetal

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