带有 SceneKit SCNProgram 的金属着色器

Posted 2023-02-15

【中文标题】带有 SceneKit SCNProgram 的金属着色器

【英文标题】：Metal Shader with SceneKit SCNProgram

【发布时间】：2016-10-08 10:51:37

【问题描述】：

我正在寻找一个可以在带有 SCNProgram 的 SceneKit 中工作的金属着色器。

谁能告诉我正确的方法声明/如何连接它？

let program = SCNProgram()
program.vertexFunctionName = "myVertex"
program.fragmentFunctionName = "myFragment"
material.program = program

然后是着色器

//MyShader.metal

vertex something myVertex(something)

    return something;


fragment float4 myFragment(something)

    return something

我只是在寻找最基本的例子。

【参考方案1】：

我剪掉了所有“不必要”的东西，这是最基本的，几乎就是我的第一个金属着色器。

接下来我将开始研究连接其他顶点属性（颜色、法线），并可能进行一些基本的光照计算。

#include <metal_stdlib>
using namespace metal;
#include <SceneKit/scn_metal>

struct MyNodeBuffer 
    float4x4 modelTransform;
    float4x4 modelViewTransform;
    float4x4 normalTransform;
    float4x4 modelViewProjectionTransform;
;

typedef struct 
    float3 position [[ attribute(SCNVertexSemanticPosition) ]];
 MyVertexInput;

struct SimpleVertex

    float4 position [[position]];
;


vertex SimpleVertex myVertex(MyVertexInput in [[ stage_in ]],
                             constant SCNSceneBuffer& scn_frame [[buffer(0)]],
                             constant MyNodeBuffer& scn_node [[buffer(1)]])

    SimpleVertex vert;
    vert.position = scn_node.modelViewProjectionTransform * float4(in.position, 1.0);

    return vert;


fragment half4 myFragment(SimpleVertex in [[stage_in]])

    half4 color;
    color = half4(1.0 ,0.0 ,0.0, 1.0);

    return color;

抱歉任何错别字，在我的手机上编辑了它......

【讨论】：

这真是太棒了，有没有通过SCNNode的材质设置的纹理的例子？ - 目前可以理解，它只是将我的对象涂成红色。

【参考方案2】：

@lock 上面的回答很棒，所以我想通过提供一个纹理示例来扩展它，正如 OP 在 cmets 中要求的那样。

以下是您如何配置材质以使用着色器并连接自定义纹理：

let program = SCNProgram()
program.fragmentFunctionName = "myFragment"
program.vertexFunctionName = "myVertex"

material.program = program

let image = UIImage(named: "diffuse")!
let imageProperty = SCNMaterialProperty(contents: image)
// The name you supply here should match the texture parameter name in the fragment shader
material.setValue(imageProperty, forKey: "diffuseTexture")

这是从纹理中采样的修改后的着色器：

#include <metal_stdlib>

using namespace metal;

#include <SceneKit/scn_metal>

struct MyNodeBuffer 
    float4x4 modelTransform;
    float4x4 modelViewTransform;
    float4x4 normalTransform;
    float4x4 modelViewProjectionTransform;
;

typedef struct 
    float3 position [[ attribute(SCNVertexSemanticPosition) ]];
    float2 texCoords [[ attribute(SCNVertexSemanticTexcoord0) ]];
 MyVertexInput;

struct SimpleVertex

    float4 position [[position]];
    float2 texCoords;
;

vertex SimpleVertex myVertex(MyVertexInput in [[ stage_in ]],
                             constant SCNSceneBuffer& scn_frame [[buffer(0)]],
                             constant MyNodeBuffer& scn_node [[buffer(1)]])

    SimpleVertex vert;
    vert.position = scn_node.modelViewProjectionTransform * float4(in.position, 1.0);
    vert.texCoords = in.texCoords;

    return vert;


fragment half4 myFragment(SimpleVertex in [[stage_in]],
                          texture2d<float, access::sample> diffuseTexture [[texture(0)]])

    constexpr sampler sampler2d(coord::normalized, filter::linear, address::repeat);
    float4 color = diffuseTexture.sample(sampler2d, in.texCoords);
    return half4(color);

【讨论】：

谢谢谢谢谢谢！我会为此给你小费。我已经把你的书沃伦带来了，这正是我需要的！

哈哈，乐于助人。感谢您对本书的支持:)

@Chris 是的，您引用的功能已打包在 SCNTechnique 类中。您也许可以依赖默认的 SceneKit 着色器，但最终可能会自己编写。

@Chris 当然可以。将对象材质设置为包含“MTLTexture”，然后通过计算着色器进行修改。运行良好，性能良好（没有 CPU 往返），并且比整理“SCNTechnique”更容易。虽然“SCNTechnique”是实现屏幕空间效果（模糊、光晕等）的方法。

虽然理论上看起来不错，但我得到的只是没有阴影或纹理的纯白色轮廓。知道我做错了什么吗？最近的 ios 版本可能发生了一些变化？