材质系统
几何描述了物体的形状,材质描述物体的外观(颜色、光照)。ARS提供了多种材质,可以满足多种情况下的使用。
TIP
材质实例过多会导致程序效率降低。建议尽可能重用材质。比如相同颜色的模型,使用相同的材质实例。
1 简单材质
基本材质可以用来显示点、线、或者不受光照影响的面。
csharp
var material = BasicMaterial.Create("red");
material.SetColor(new Vector3(1,0,0));
2 面材质
Phong光照模型计算量比较简单,是比较传统的光照模型。 以下是根据经验值可以设置的参数来模拟不同的材质。
Name | Ambient | Diffuse | Specular | Shininess |
---|---|---|---|---|
emerald | 0.0215 0.1745 0.0215 | 0.07568 0.61424 0.07568 | 0.633 0.727811 0.633 | 0.6 |
jade | 0.135 0.2225 0.1575 | 0.54 0.89 0.63 | 0.316228 0.316228 0.316228 | 0.1 |
obsidian | 0.05375 0.05 0.06625 | 0.18275 0.17 0.22525 | 0.332741 0.328634 0.346435 | 0.3 |
pearl | 0.25 0.20725 0.20725 | 1 0.829 0.829 | 0.296648 0.296648 0.296648 | 0.088 |
ruby | 0.1745 0.01175 0.01175 | 0.61424 0.04136 0.04136 | 0.727811 0.626959 0.626959 | 0.6 |
turquoise | 0.1 0.18725 0.1745 | 0.396 0.74151 0.69102 | 0.297254 0.30829 0.306678 | 0.1 |
brass | 0.329412 0.223529 0.027451 | 0.780392 0.568627 0. | 0.992157 0.941176 0.807843 | 0.21794872 |
bronze | 0.2125 0.1275 0.054 | 0.714 0.4284 0.18144 | 0.393548 0.271906 0.166721 | 0.2 |
chrome | 0.25 0.25 0.25 | 0.4 0.4 0.4 | 0.774597 0.774597 0.774597 | 0.6 |
copper | 0.19125 0.0735 0.0225 | 0.7038 0.27048 0.0828 | 0.256777 0.137622 0.086014 | 0.1 |
gold | 0.24725 0.1995 0.0745 | 0.75164 0.60648 0.22648 | 0.628281 0.555802 0.366065 | 0.4 |
silver | 0.19225 0.19225 0.19225 | 0.50754 0.50754 0.50754 | 0.508273 0.508273 0.508273 | 0.4 |
black plastic | 0.0 0.0 0.0 | 0.01 0.01 0.01 | 0.50 0.50 0.50 | .25 |
cyan plastic | 0.0 0.1 0.06 | 0.0 0.50980392 0.50980392 | 0.50196078 0.50196078 0.50196078 | .25 |
green plastic | 0.0 0.0 0.0 | 0.1 0.35 0.1 | 0.45 0.55 0.45 | .25 |
red plastic | 0.0 0.0 0.0 | 0.5 0.0 0.0 | 0.7 0.6 0.6 | .25 |
white plastic | 0.0 0.0 0.0 | 0.55 0.55 0.55 | 0.70 0.70 0.70 | .25 |
yellow plastic | 0.0 0.0 0.0 | 0.5 0.5 0.0 | 0.60 0.60 0.50 | .25 |
black rubber | 0.02 0.02 0.02 | 0.01 0.01 0.01 | 0.4 0.4 0.4 | .078125 |
cyan rubber | 0.0 0.05 0.05 | 0.4 0.5 0.5 | 0.04 0.7 0.7 | .078125 |
green rubber | 0.0 0.05 0.0 | 0.4 0.5 0.4 | 0.04 0.7 0.04 | .078125 |
red rubber | 0.05 0.0 0.0 | 0.5 0.4 0.4 | 0.7 0.04 0.04 | .078125 |
white rubber | 0.05 0.05 0.05 | 0.5 0.5 0.5 | 0.7 0.7 0.7 | .078125 |
yellow rubber | 0.05 0.05 0.0 | 0.5 0.5 0.4 | 0.7 0.7 0.04 | .078125 |
Standard采用基于物理光照(PBR)的渲染模型,是目前流行的材质。可以通过Roughness参数来设置物体表面的粗糙度,使用metalness来设置金属度。
注:
- 可以直接使用ColorTable得到常用的颜色定义
3 线材质
基本曲线颜色、线宽使用BasicMaterial就可以描述。若需要点画线则需要使用LineDashedMaterial来描述。
4 点材质
- PointsMaterial PointsMaterial用来描述点的样式,点的形状可以使用图片来描述
csharp
var material = PointsMaterial.Create("points-material");
material.SetSizeAttenuation(false);
material.SetPointSize(15.0f);
material.SetColorMap(ImageTexture2D.Create(GetResourcePath("textures/snowflake7_alpha.png")));
material.SetTransparent(true);
5 特殊材质
- FontMaterial
csharp
var fontMaterial = FontMaterial.Create("font-texture-1");
fontMaterial.SetFaceSide(EnumFaceSide.DoubleSide);
fontMaterial.SetColor(new Vector3(1, 1, 0));
fontMaterial.SetBackground(new Vector3(0, 0, 1));
fontMaterial.SetBillboard(true);
var dim = fontMaterial.SetText("Hello 世界!", 128);
var shape = GeometryBuilder.CreatePlane(dim.x * 0.1f, dim.y*0.1f);
var node = new PrimitiveSceneNode(shape, fontMaterial);
node.SetPickable(false);
render.ShowSceneNode(node);
6 自定义材质
所有的材质都是基于Shader机制实现,用户可以实现自己的光照模型和特效。
7 小结
ARS材质系统封装了复杂的Shader实现