Scenekit：使用着色器重新着色漫反射纹理

Question

我想写一些着色器（表面/片段/ ...）以一些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（我只是事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通道被打破。 使用此着色器：

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

我的结果是：

代替：

原始纹理：

我怎样才能像openCV一样重新着色漫反射纹理？

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

OpenCV的：

SceneKit：

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;
}

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一些更奇怪的事情：我已经将我的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smth：

使用此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，但太薄了。

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

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UPDATE2：

我已经添加了源代码 （1.5Mb）这个问题。 有3个领域：

1顶部）具有原始纹理

2左）纹理通过着色器重新着色（newR = r - 0.2）（浮点）

3右）OpenCV纹理重新着色（newR = r - 51）（uint8）

他们是不同的！ 场景不包含任何光/环境/ ...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;

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编辑

此代码在您附加的示例中运行良好，但需要对两种技术进行一些更改以匹配100％。 正如在其他SO线程中所解释的，SceneKit着色器在线性颜色空间中操作。

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）转换为有色颜色（非线性），应用色调操作，然后转换回线性。

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至于带条纹的示例，这是预期的行为。 Mipmapping将导致灰度值。 如果你移动到足够近的物体，以便1个纹素被投射到屏幕上的~1像素，那么你只会再次得到黑白值。