如何在RealityKit中以编程方式向ModelEntity添加材质？

Question

如何在RealityKit中以编程方式向ModelEntity添加材质？

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RealityKit的文档包含了以下结构体：OcclusionMaterial、SimpleMaterial和UnlitMaterial，用于向ModelEntity添加材料。

或者您可以加载已附有材质的模型。

我想在程序中向ModelEntity添加自定义材料/纹理。如何在不将材料添加到Reality Composer或其他3D软件中的模型的情况下实现这一点？

- iicaptain

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Andy Jazz · Accepted Answer

更新日期：2023年6月24日

RealityKit材质

目前RealityKit中有八种类型的材质：

简单材质
未照明材质
遮挡材质（阅读此帖子以了解如何设置SceneKit遮挡着色器）
视频材质（查看此帖子以了解如何设置它）
基于物理的材质
自定义材质（中等故事）
ShaderGraph材质（又名MaterialX，仅适用于visionOS）
Portal材质（仅适用于visionOS）

SwiftUI版本

在这里，我使用了两种macOS实现（SwiftUI和Cocoa）来演示如何以编程方式分配RealityKit材质。

import SwiftUI
import RealityKit

struct VRContainer : NSViewRepresentable {        
    let arView = ARView(frame: .zero)
    let anchor = AnchorEntity()
    
    func makeNSView(context: Context) -> ARView {                    
        var smpl = SimpleMaterial()
        smpl.color.tint = .blue
        smpl.metallic = 0.7
        smpl.roughness = 0.2
                
        var pbr = PhysicallyBasedMaterial()
        pbr.baseColor.tint = .green

        let mesh: MeshResource = .generateBox(width: 0.5,
                                             height: 0.5,
                                              depth: 0.5,
                                       cornerRadius: 0.02,
                                         splitFaces: true)

        let box = ModelEntity(mesh: mesh, materials: [smpl, pbr])    
        box.orientation = Transform(pitch: .pi/4,
                                      yaw: .pi/4, roll: 0.0).rotation
        anchor.addChild(box)
        arView.scene.anchors.append(anchor)
        arView.environment.background = .color(.black)
        return arView
    }
    func updateNSView(_ view: ARView, context: Context) { }
}

struct ContentView: View {
    var body: some View {
        VRContainer().ignoresSafeArea()
    }
}

可可版本

import Cocoa
import RealityKit

class ViewController: NSViewController {        
    @IBOutlet var arView: ARView!
    
    override func awakeFromNib() {
        let box = try! Experience.loadBox()
        
        var simpleMat = SimpleMaterial()
        simpleMat.color = .init(tint: .blue, texture: nil)
        simpleMat.metallic = .init(floatLiteral: 0.7)
        simpleMat.roughness = .init(floatLiteral: 0.2)
        
        var pbr = PhysicallyBasedMaterial()
        pbr.baseColor = .init(tint: .green, texture: nil) 

        let mesh: MeshResource = .generateBox(width: 0.5, 
                                             height: 0.5, 
                                              depth: 0.5, 
                                       cornerRadius: 0.02, 
                                         splitFaces: true)

        let boxComponent = ModelComponent(mesh: mesh,
                                     materials: [simpleMat, pbr])

        box.steelBox?.children[0].components.set(boxComponent)
        box.steelBox?.orientation = Transform(pitch: .pi/4, 
                                                yaw: .pi/4, 
                                               roll: 0).rotation
        arView.scene.anchors.append(box)
    }
}

阅读这篇文章，了解如何为RealityKit的着色器加载纹理。

RealityKit着色器与SceneKit着色器

我们知道，在SceneKit中有5种不同的着色模型，因此我们可以使用RealityKit的SimpleMaterial、PhysicallyBasedMaterial和UnlitMaterial来生成我们习惯使用的这五种着色器。

让我们看看它是什么样子：

SCNMaterial.LightingModel.blinn           – SimpleMaterial(color: . gray,
                                                        roughness: .float(0.5),
                                                       isMetallic: false)

SCNMaterial.LightingModel.lambert         – SimpleMaterial(color: . gray,
                                                        roughness: .float(1.0),
                                                       isMetallic: false)
  
SCNMaterial.LightingModel.phong           – SimpleMaterial(color: . gray,
                                                        roughness: .float(0.0),
                                                       isMetallic: false)

SCNMaterial.LightingModel.physicallyBased – PhysicallyBasedMaterial()


// all three shaders (`.constant`, `UnlitMaterial` and `VideoMaterial `) 
// don't depend on lighting
SCNMaterial.LightingModel.constant        – UnlitMaterial(color: .gray)
                                          – VideoMaterial(avPlayer: avPlayer)