在SceneKit中模拟折射

我正在尝试为一个项目创建一个ios 9应用程序，它将使用这些特殊类型的理论镜头（称为glenses）来显示3D场景。

一个名为TIM的光线跟踪程序已经从头开始编写，用于模拟这些格伦特等等，但简单地将其移植到ios是不可行的。

我从搜索网站（即这个答案以及许多其他关于着色器）的理解是它应该是可能的，但我很难获得所需的效果。

我决定在开始进行更复杂的glens类型折射之前首先实现一种更简单的折射forms：

我能够使用SCNTechnique在相机上使用桶形失真（鱼眼镜头）效果，但是看起来你只能在相机或整个场景上使用技术，而不是单个几何体。

之后，我尝试通过使用SCNMaterial的shaderModifiers属性注入opengl代码来获得应用于几何体的桶形失真效果：

  var shaders = [SCNShaderModifierEntryPoint: String]() try! shaders[SCNShaderModifierEntryPoint.fragment] = String(contentsOfFile: Bundle.main.path(forResource: "FishEye", ofType: "fsh")!, encoding: String.Encoding.utf8) try! shaders[SCNShaderModifierEntryPoint.geometry] = String(contentsOfFile: Bundle.main.path(forResource: "FishEye", ofType: "vsh")!, encoding: String.Encoding.utf8) let material = SCNMaterial() material.shaderModifiers = shaders object.geometry?.materials = [material] 

我在这里使用了稍加修改的着色器：

fisheye.vsh

 varying vec2 uv; #pragma body gl_Position = a_position; uv = a_position.xy; 

fisheye.fsh

 uniform sampler2D colorSampler; const float PI = 3.1415926535; const float barrelPower = 0.5; uniform vec2 rg; uniform vec2 uv2; varying vec2 uv; uniform float d; uniform vec2 xy; uniform vec2 Vertex_UV; vec2 Distort(vec2 p) { float theta = atan(py, px); float radius = length(p); radius = pow(radius, barrelPower); px = radius * cos(theta); py = radius * sin(theta); return 0.5 * (p + 1.0); } #pragma body #pragma transparent vec2 xy = 2.0 * Vertex_UV.xy - 1.0; vec2 rg = 2.0 * uv.xy - 1.0; vec2 uv2; float d = length(xy); if (d < 1.0){ uv2 = Distort(xy); }else{ uv2 = uv.xy; } gl_FragColor = texture2D(colorSampler, uv2); 

这些着色器编译并加载到场景中的对象上，但什么都不做; 如果没有注入的着色器，它几乎是透明的，对象是不透明和白色的， #pragma transparent指令应该使它透明。

为了说清楚，我在这里想要实现的是在场景中有一个3D镜头，你可以通过它看到另一边的任何东西的折射图像。

任何帮助将非常感谢！

Answer 1

如果您想使用自己的顶点和片段着色器而不是SceneKit默认着色器程序，那么您也使用SCNProgram而不是SCNShaderModifierEntryPoint。

SCNShaderModifierEntryPoints仅允许修改Swift的默认着色器程序。

 let material = SCNMaterial() let program:SCNProgram = SCNProgram() do { program.vertexShader = try String(contentsOfFile: Bundle.main.path(forResource: "fisheye", ofType: "vsh")!, encoding: String.Encoding.utf8) } catch let error { print("shaderReadingError:\(error)") } do { program.fragmentShader = try String(contentsOfFile: Bundle.main.path(forResource: "fisheye", ofType: "fsh")!, encoding: String.Encoding.utf8) } catch let error { print("shaderReadingError:\(error)") } // and also your vertex shader has lack. // You have to add some geometry source and transformation matrix to the vertex shader first with setSemantic method. program.setSemantic(SCNGeometrySource.Semantic.vertex.rawValue, forSymbol: "vPosition", options: nil) program.setSemantic(SCNGeometrySource.Semantic.texcoord.rawValue, forSymbol: "uv", options: nil) program.setSemantic(SCNModelViewProjectionTransform, forSymbol: "uMVPMatrix", options: nil) // and also your fragment shader expect some realtime data like // colorSampler, rg, uv2, d, xy, Vertex_UV // you have to use handleBinding block to update this values before rendering the object. material.handleBinding(ofSymbol: "resolution", handler: { (programId:UInt32, location:UInt32, node:SCNNode?, renderer:SCNRenderer) in }) material.program = program yourNode.geometry.firstMaterial = material