Ios Swift SceneKit照明和影响发射纹理

我正在开发一个关于太阳系的应用程序。 我正试图关闭发射纹理，即光线照射到行星表面的纹理。但问题是，默认情况下，发射纹理始终显示发射点，而不管是否存在灯光

简而言之，我的要求是：（我想隐藏发射点，在光线照射到表面的地方）

SceneKit非常适合这种任务

你可以看到最终结果的镜头

片段着色器修改器

我们可以使用

\u lightingContribution.diffuse

（RGB（

vec3

）颜色表示应用于漫反射的灯光）来确定对象（在本例中为地球）被照亮的区域，然后使用它来遮罩场景中的发射纹理

你使用它的方式真的取决于你。下面是我提出的最简单的解决方案（使用

GLSL

语法，但如果您使用它，它将在运行时自动转换为

Metal

）

计算

\u lightingContribution.diffuse

颜色的亮度（使用公式）（如果照明不是纯白色）

从一中减去它得到“黑暗面”的亮度

使用漫反射UV坐标（已授予发射和漫反射纹理具有相同的坐标）从自定义纹理获取发射，并通过乘法将亮度应用于该纹理

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，现在让我们来看一下事物的快速方面

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快速设置 首先，我们不打算使用材料的

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（u1;：forKey:）

请密切注意该关键点——它应该与着色器修改器中的一致性相同。另外，您不需要自己保存材质属性，

setValue

创建一个强引用

剩下要做的就是将碎片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]

下面是此着色器修改器的运动状态

请注意，光源必须非常明亮，否则在“地球”上会看到暗淡的灯光。我必须在您的设置中将

lightNode.light？.intensity

设置为至少2000，它才能按预期工作。您可能希望尝试计算光度并将其应用于发射的方法，以获得更好的结果

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如果您可能需要它，

\u lightingContribution

是碎片着色器修改器中可用的结构，它还具有

环境光

和

镜面反射

成员（以下是

金属

语法）：

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我喜欢Lësha的答案，对着色器做了一个小的修改，使其能够在较低的光照水平下工作。添加了一个阈值（t），低于该阈值时发射值将不显示，然后在阈值和零之间，它在漫反射和漫反射+发射之间插值。改变t的值会调整描绘夜间和白天过渡的频带宽度。我还在发射公式上附加了一个0.5的乘数，因为我使用的发射纹理在没有它的情况下看起来是人为地明亮的

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 * 0.5;
float t = 0.11; // no emission will show above this threshold
_output.color = vec4(
    light.r > t ? _output.color.r : light.r/t * _output.color.r + (1-light.r/t) * (_output.color.r + emission.r),
    light.g > t ? _output.color.g : light.g/t * _output.color.g + (1-light.g/t) * (_output.color.g + emission.g),
    light.b > t ? _output.color.b : light.b/t * _output.color.b + (1-light.b/t) * (_output.color.b + emission.b),1);
"""

---

现在面对同样的问题，发射应该只显示在夜间侧，即由SCNLight照亮的侧。有什么想法吗？SceneKit有纹理的位图掩蔽吗？谢谢你，Lësha，这正是我所需要的。也很高兴我现在知道如何设置着色器修改器，以前在Unity中已经做过，只是还没有在Swift/Scenekit中！

earthMaterial.setValue(emission, forKey: "emissionTexture")

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]

struct SCNShaderLightingContribution {
    float3 ambient;
    float3 diffuse;
    float3 specular;
} _lightingContribution;

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 * 0.5;
float t = 0.11; // no emission will show above this threshold
_output.color = vec4(
    light.r > t ? _output.color.r : light.r/t * _output.color.r + (1-light.r/t) * (_output.color.r + emission.r),
    light.g > t ? _output.color.g : light.g/t * _output.color.g + (1-light.g/t) * (_output.color.g + emission.g),
    light.b > t ? _output.color.b : light.b/t * _output.color.b + (1-light.b/t) * (_output.color.b + emission.b),1);
"""