SpriteKit问题与Swift中的SKShader动画

Posted 2021-04-21

对于我的生活，我无法理解为什么这个着色器动画没有运行。任何帮助表示赞赏。请参阅下面的代码...着色器正确显示，但没有动画。谢谢。

注意：Xcode 9.4.1，Swift 4.1，ios 11.4

import SpriteKit

class GameScene: SKScene {
    static let marquee: SKShader = {
        let shader = SKShader(
            source: "void main() {" +
                "float np = mod(a_path_phase + v_path_distance / u_path_length, 1.0);" +
                "vec3 hsb = vec3(np, 1.0, 1.0);" +
                "vec4 K = vec4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);" +
                "vec3 p = abs(fract(hsb.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);" +
                "vec3 rgb = hsb.z * mix(K.xxx, clamp(p - K.xxx, 0.0, 1.0), hsb.y);" +
                "vec4 df = SKDefaultShading();" +
                "gl_FragColor = vec4(rgb, df.z);" +
            "}"
        )
        shader.attributes = [SKAttribute(name: "a_path_phase", type: .float)]
        return shader
    } ()

    private let beat: TimeInterval = 0.05
    private var phase: Float = 0

    override func didMove(to view: SKView) {
        let node = SKShapeNode(rectOf: CGSize(width: 256, height: 256), cornerRadius: 16)
        node.fillColor = .clear
        node.strokeColor = .white
        node.strokeShader = GameScene.marquee
        node.lineWidth = 8
        node.glowWidth = 4
        node.run(
            SKAction.repeatForever(
                SKAction.sequence(
                    [
                        SKAction.wait(forDuration: beat),
                        SKAction.run() { [weak self] in
                            if let weak = self {
                                weak.phase = fmodf(weak.phase + Float(weak.beat), 1)
                                node.setValue(SKAttributeValue(float: weak.phase), forAttribute: "a_path_phase")
                            }
                        }
                    ]
                )
            )
        )
        addChild(node)
    }
}

答案

我也遇到了.setValue(forAttribute:)的问题。它似乎没有用。经过调查，我的结论是......

我相信SKShapeNode.setValue(forAttribute:)不起作用。

事实上SKSpriteNode.setValue(forAttribute:)在相同的条件下工作正常，这让我得出结论，在SKShapeNode中，几乎肯定是iOS中的一些错误。

事实上，无论我做什么，我可能在SKAttribute或SKShapeNode.fillShader设置的任何SKShapeNode.strokeShaders都将它们的值设置为0.0。

然而，SKSpriteNode.shader没有发生同样的情况。

所以我必须找到一种方法来规避这个bug。某种破解。幸运的是，就我而言，我确实找到了一种方法。

幸运的是，似乎也足以解决您的问题。

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在这种情况下，您可以做的是将相位的值作为strokeColor的一个组件传递，例如红色组件。

要做到这一点，你必须将相位标准化为0.0和1.0之间的值。您可以使用shader.uniform传递相位乘法器以帮助非规范化它。

然后从SKDefaultShading().x（红色组件）中读取着色器内的相位值。

确保将strokeColor的alpha分量设置为1.0，因为SKDefaultShading()的颜色分量值已经被alpha预乘。

现在，因为你的strokeColor已经被用来传递相位，你可以将描边线的实际颜色作为vec4 shader.uniform传递。

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• 在我的情况下，我也使用u_time来帮助我执行我的动画。像fract(u_time)这样的东西非常有用。

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以下是更正后的代码的外观：

>注意：有一个更简单的解决方案。看看这篇文章的结尾。

import SpriteKit

class GameScene: SKScene {
    private typealias Me = GameScene
    static let phaseMultiplier: Float = 1000

    static let marquee: SKShader = {
        let shader = SKShader(
            source: "void main() {" +
                "float red = SKDefaultShading().x;" +
                "float phase = red * u_phase_multiplier;" +
                "float np = mod(phase + v_path_distance / u_path_length, 1.0);" +
                "vec3 hsb = vec3(np, 1.0, 1.0);" +
                "vec4 K = vec4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);" +
                "vec3 p = abs(fract(hsb.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);" +
                "vec3 rgb = hsb.z * mix(K.xxx, clamp(p - K.xxx, 0.0, 1.0), hsb.y);" +
                "vec4 df = u_stroke_color;" +
                "gl_FragColor = vec4(rgb, df.z);" +
            "}"
        )
        let white = vector_float4.init(1, 1, 1, 1)
        shader.uniforms = [
            SKUniform(name: "u_phase_multiplier", float: Me.phaseMultiplier), 
            SKUniform(name: "u_stroke_color", vectorFloat4: white)]
        return shader
    } ()

    private let beat: TimeInterval = 0.05
    private var phase: Float = 0

    override func didMove(to view: SKView) {
        let node = SKShapeNode(rectOf: CGSize(width: 256, height: 256), cornerRadius: 16)
        node.fillColor = .clear
        node.strokeColor = .white
        node.strokeShader = Me.marquee
        node.lineWidth = 8
        node.glowWidth = 4
        node.run(
            SKAction.repeatForever(
                SKAction.sequence(
                    [
                        SKAction.wait(forDuration: beat),
                        SKAction.run() { [weak self] in
                            if let weak = self {
                                weak.phase = fmodf(weak.phase + Float(weak.beat), 1)
                                let phase = weak.phase / Me.phaseMultiplier
                                node.strokeColor = SKColor.init(red: phase, green: 0, blue: 0, alpha: 1)
                            }
                        }
                    ]
                )
            )
        )
        addChild(node)
    }
}

注意：我没有编译上面发布的代码。我应该仅仅作为草图。

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在这篇文章的第二天，我发现属性参数不应该在片段着色器中使用，只能在顶点着色器中使用。

看看StackOverflow问题：In WebGL what are the differences between an attribute, a uniform, and a varying variable?

然而，SKAttribute和SKAttributeValue的SDK文档似乎暗示“SKAttributes”和实际着色器属性参数之间可能没有直接关系。它们似乎被命名为相同。

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更简单的解决方案

然而，最终，从来没有任何需要使用像我在这里展示的那样的黑客。

所有需要做的就是通过SKShader.uniformNamed("u_phase")?.floatValue = phase设置统一的值，而不是像jmdecombe那样使用.setValue(forAttribute:)，正确地说，后来指出。

我将在这里保留我的答案以供参考，因为它提出了一个解决问题的非常规方法。