[SceneKit專題]8-Lights燈光

說明

本系列文章是對<3D Apple Games by Tutorials>一書的學習記錄和體會

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surface normal表面法線

表面上某一點的法向量（Normal Vector）指的是在該點處與表面垂直的方向。對於平面，其上各點的法向是同樣的，統一爲這個平面的法向。對於曲面，各點具備不一樣的法向量. 正確設置網格面上點的法向，對幾何體在光照等狀況下顯示得更真實，這樣就能夠減小頂點數量，提升渲染速度

• Normal vectors(法向量):紅色的線,垂直於表面
• Light source vector(光源向量):黃色的線
• Surface shading(表面着色):每一個面的顏色都不一樣,是計算光源向量和表面法線的夾角,夾角小則表面亮,夾角大則表面暗.
• View source vector(視點源向量):假想的從相機發出的向量.
• Surface culling(表面剔除):只有面向相機的表面纔是可見的,這樣渲染引擎就能決定哪一個表面能夠剔除不渲染.

Sphere nodes球體節點

球體有兩種,但實際,二者的不一樣就在於Geodesic複選框有沒有選中,能夠互相切換

• Radius(半徑):設置球體的尺寸.
• Segment count(分段數):Scene Kit是使用不少小多邊形連結在一塊兒造成網格來模擬曲面的.分段數控制着生成球體時的片斷數量,片斷越多,球體越光滑,多邊形數量也越多,固然渲染時花費的時間也越長,能夠設置小一些.
• Geodesic(測地線):影響兩種球體的多邊形風格生成.默認狀況下,表面是由簡單的小四邊形組成,可是測地線球體使用相同面積的三角形來組成網格

  

• Diffuse(漫反射):被光線照亮後漫反射出的顏色.
• Specular(鏡面反射):控制材料反光,閃亮屬性,白色則強烈反光,黑色昏暗不光滑.

  

  材料檢查器中找到setting區
• Shininess(鏡面光潔):該值越小，表示材質越粗糙，點光源發射的光線照射到上面，也能夠產生較大的亮點。該值越大，表示材質越相似於鏡面，光源照射到上面後，產生較小的亮點。
• Fresnel(菲涅耳):若是你站在湖邊，低頭看腳下的水，你會發現水是透明的，反射不是特別強烈；若是你看遠處的湖面，你會發現水並非透明的，但反射很是強烈。這就是「[菲涅爾]效應」。

Light nodes燈光節點

• Omni light(泛光燈):從一個點向全部方向發光,就像太陽同樣.可是在3D遊戲中模擬太陽時,泛光燈並非最好選擇,由於太陽光到達地球時,更接近於平行光.通常該類型適用於燭光或者燈泡光.
• Directional light(平行光):帶有方向的平行光,通常用來模擬到達地面的太陽光.
• Spot light(點光源):從一個點發出的有方向的光,呈圓錐形.適用於聚光燈,好比直升機上的探照燈.
• Ambient light(環境光):環境光控制場景中的全局明亮程度.也能夠理解爲用來控制場景中陰影的黑暗程度.
• IES light(IES光):即光度光源.它利用真實世界的物理測量結果來定義一個光探針,包括形狀,方向和光照強度.這些信息儲存在*Illuminating Engineering Society (IES)*定義的標準格式文件中.你會發現許多製造商會根據他們產品的光照特色發佈出對應的IES文件.要使用IES光源,你必須根據IES文件的URL來建立SCNLightTypeIES類型燈光.
• Light Probe(光探針):光探針不是真實的光源.當把光探針放在場景中時,它會採樣當前位置的全部方向的光的顏色和強度.而後用這些信息來給場景中不一樣位置的材質着色.例如,當將一個純白色的物體放在一堵五彩斑斕的牆附近時,物體上就會映照出牆體的顏色.

Three point lighting三點光照法

讓3D圖像更真實的祕密就是使用真實世界的光照技術,好比在攝影辦很流行的三點光照系統.

• Key light(主光源):最主要的光源,從正面照亮物體.
• Back light(背光源):位於物體後方,和主光源相對的位置.主要目的是造成邊緣光效果,使物體邊緣高亮.
• Fill light(補光光源):和主光源垂直,主要目的是控制物體陰影的黑暗程度.

• Mode(模式):Dynamic(動態的)或者Baked(烘焙的).光源處理移動或者被照亮的節點會移動,就使用動態Dynamic模式.當使用外部3D創做工具創做光照貼圖,並將光照效果烘焙到場景中的物體紋理時,可以使用烘焙模式.
• Color(顏色):光的顏色
• Attenuation(衰減):控制光源在距離上的強烈程度.小於Start距離的是徹底100%光照,大於End距離的是無光照,中間按Falloff衰減

看圖理解三點光照系統,Front light和Back light是Omni類型,環境光是Ambient類型.