Question

我正在尝试编写一个着色器来为SceneKit中的自定义几何着色。我要设置颜色，以使面向上的水平表面为白色，面向下的水平表面为黑色，而介于两者之间的所有其他表面根据其方向都是灰色阴影。我使用了材质的表面入口点来调用以下着色器

vec4 normal = vec4(_surface.normal, 1.0);

// Assume value is [-1, 1], scale to [0, 1]
float color = normal.z * 0.5 + 0.5;

_surface.diffuse = vec4(color, color, color, 1.0);

看来normal.z是相对于相机（或视图）的。我假设我需要转换值，以便它在另一个空间中。我尝试了多个转换（以及转换的组合），例如u_inverseViewTransform，但是结果似乎都在视图空间中。有人知道如何根据几何图形的表面方向为其着色吗？

Answer 1

由于_surface.normal是视图空间中的向量，因此必须将向量转换为世界空间。

将点从世界空间转换为视图空间是由u_viewTransform完成的，因此逆操作（从视图空间到世界空间）可以由u_inverseViewTransform完成。

_surface.normal是方向矢量，但不是点。向量必须由法线矩阵转换，该法线矩阵是4 * 4矩阵左上3 * 3矩阵的逆矩阵：

transpose(inverse(mat3(u_viewTransform)))

请参见Why is the transposed inverse of the model view matrix used to transform the normal vectors?，Why transforming normals with the transpose of the inverse of the modelview matrix?

但是由于u_viewTransform和u_inverseViewTransform是Orthogonal matrices的转置，因此可以跳过逆，因为逆矩阵和转置矩阵相等。参见In which cases is the inverse matrix equal to the transpose?。

接下来，您必须按mat3(u_inverseViewTransform)进行转换：

vec3 normal = mat3(u_inverseViewTransform) * _surface.normal;

float color = normal.z * 0.5 + 0.5;

_surface.diffuse = vec4(color, color, color, 1.0);

如何确定Scenekit中几何图形表面的方向

1 个答案: