Scenekit：使用着色器重新着色漫反射纹理

Question

我想编写一些着色器 (surface/fragment/...) 以某种新颜色重新着色我的漫反射纹理。目前我有这个版本的着色器（我正在尝试实时重新着色纹理）：

//sm_surf

uniform vec4 colorTarget; (used in full version)
uniform vec4 colorTint; (used in full version)

vec4 colorTexture = texture2D(u_diffuseTexture, _surface.diffuseTexcoord);
//vec4 colorTexture = _sample.diffuse;//the same result

vec4 tinted = colorTexture;
tinted.r = max(0.0, colorTexture.r - 0.2);
_surface.diffuse = tinted;

这是 OpenCV 中的代码（我只是预先重新着色纹理并将其用作新的漫反射纹理）：

image = cv::imread([path UTF8String], cv::IMREAD_UNCHANGED);
for (int i = 0; i < image.rows; i++) {
    for (int j = 0; j < image.cols; j++) {
        cv::Vec4b pixel = image.at<cv::Vec4b>(i,j);
        pixel[2] = fmin(255, fmax(0, pixel[2] - 50));
        image.at<cv::Vec4b>(i,j) = pixel;
    }
}

cv::imwrite([newPath UTF8String], image);

对于这个测试，我只想减少颜色的 R 分量。结果：

OpenCV（正确）

SceneKit（不正确）

漫反射纹理包含 alpha 通道。

（由 mnuages 解决） 此外，似乎在重新着色着色器 alpha 通道后被破坏。使用此着色器：

tinted.r = 1;
tinted.g = 0;
tinted.b = 0;

我的结果是：

而不是：

原始纹理：

我怎样才能像在 openCV 中那样重新着色漫反射纹理？

更新： 这是 SceneKit 着色器和 OpenCV 的结果（我已经从图像中删除了所有透明像素）：

OpenCV：

场景套件：

着色器：

vec4 colorTexture = _surface.diffuse;
vec3 tinted = colorTexture.a > 0.0 ? colorTexture.rgb / colorTexture.a : colorTexture.rgb;
if (colorTexture.a == 1) {
    tinted.r = max(0.0, colorTexture.r - 0.2);
} else {
    colorTexture.a = 0;
}
_surface.diffuse = vec4(tinted, 1.0) * colorTexture.a;

和 OpenCV 代码：

pixel[2] = fmax(0, pixel[2] - 50);//2 because it's bgr in OpenCV
if (pixel[3] != 255) {
    pixel[3] = 0;
}

一些更奇怪的事情：我已将我的 OpenCV 代码更改为此以生成新纹理

pixel[0] = 255 - (j % 4) * 30;//b
pixel[1] = 0;//g
pixel[2] = 0;//r
pixel[3] = 255;

如果我像这样改变这个纹理：

if (pixel[0] == 255) {
    pixel[0] = 255;pixel[1] = 255;pixel[2] = 255;
} else {
    pixel[0] = 0;pixel[1] = 0;pixel[2] = 0;
}

我收到这样的消息：

对于这个 SceneKit 着色器，它应该是相同的：

vec4 colorTexture = _surface.diffuse;
vec3 tinted = colorTexture.rgb; // colorTexture.a == 1
if (tinted.b > 0.99) {
    tinted = vec3(0,0,0);
} else {
    tinted = vec3(1,1,1);
}
_surface.diffuse = vec4(tinted, 1.0) * colorTexture.a;

但我收到了这个：

有一些白色条纹，但是太细了。

我可以通过将条件更改为 tinted.b > 0.85 来增加它们，但这已经是一个错误，因为 _surface.diffuse 中的颜色与纹理中的颜色不同。似乎 SceneKit 会像那样插入纹理或 smth。

更新2：

我已经添加了 source code (1.5Mb) 这个问题。有 3 个球体：

1顶）有原图

2 左）纹理由着色器重新着色 (newR = r - 0.2) (float)

3 右）纹理由 OpenCV 重新着色 (newR = r - 51) (uint8)

而且他们不一样！场景不包含任何 light/env/...只有 3 个球体。

Answer 1

SceneKit 使用预乘 alpha。以下应该有效：

vec3 tinted = colorTexture.a > 0.f ? colorTexture.rgb / colorTexture.a : colorTexture.rgb;
tinted.r = max(0.0, tinted.r - 0.2);
_surface.diffuse = vec4(tinted, 1.f) * colorTexture.a;

编辑

此代码在您附加的示例中运行良好，但需要对这两种技术进行一些更改才能 100% 匹配。如中所述，SceneKit 着色器以线性颜色运行 space。

这意味着 CPU 代码中的 51 不会映射到 GPU 代码中的 0.2。要获得相同的结果，您需要将采样颜色（线性）转换为着色颜色（非线性），应用着色操作，然后再转换回线性。

至于带有条纹的示例，这是预期的行为。 Mipmapping 将导致灰度值。如果你移动到离物体足够近，以至于 1 个纹素被投影到屏幕上的 ~1 个像素上，那么你将只会再次获得黑白值。

Scenekit：使用着色器重新着色漫反射纹理

Scenekit: recolor diffuse texture with shader

shader

ios

scenekit

scnmaterial