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Cesium是根据定义的Define判断某个行为是否需要被执行#xff0c;比如#define HAS_SILHOUETTE#xff0c;说明需要计算模型外轮廓线。
Cesium的…来自glTF和3D Tiles的模型会走ModelVS.glsl。这个文件不单独是把模型顶点转换为屏幕坐标还包含了丰富的处理过程。
Cesium是根据定义的Define判断某个行为是否需要被执行比如#define HAS_SILHOUETTE说明需要计算模型外轮廓线。
Cesium的ModelVS.glsl中可能并不直接实现某个方法而是留给具体的行为赋予该方法实际的实现。这种策略的好处是ModelVS已经定义了流水线的整体逻辑避免混乱。
1、定义解释
positionMC 模型坐标(Model Coordinates)。
ProcessedAttributes 这个结构体的定义比较隐晦很难找到出处相关代码如下
//\engine\Source\Scene\Model\GeometryPipelineStage.js
shaderBuilder.addStruct(GeometryPipelineStage.STRUCT_ID_PROCESSED_ATTRIBUTES_VS,ProcessedAttributes,ShaderDestination.VERTEX,
);
//主要有如下三个数据组成。
struct ProcessedAttributes
{vec3 positionMC;vec3 normalMC;vec2 texCoord_0;
};
2、dequantizationStage去量化阶段
这部分的glsl同样隐蔽是由DequantizationPipelineStage.js在运行时生成的。
首先传入的模型需要定义一个quantization的Attribute。量化算法包括octEncoded和DequantizeLine方法。其中octEncoded的算法是十进制或256这样的进制进行降维比如1,2在256维可以表示为1*2562258。DequantizeLine算法也差不多比如
attributes.texCoord_0 model_quantizedVolumeOffset_texCoord_0 a_quantized_texCoord_0 * model_quantizedVolumeStepSize;
3、morphTargetsStage和skinningStage骨骼动画阶段
跟dequantizationStage一样代码也是运行时生成(MorphTargetsPipelineStage.js)。
动画我暂时就不展开主要涉及morphedPosition、morphedNormal、morphedTangent三个关键属性。
4、primitiveOutlineStage基本图元边界渲染阶段
它要有元素(primitive)有outlineCoordinates这个Attribute。系统会创建一个model_outlineTexture的材质在对应的线段上绘制出对应的颜色。
5、计算bitangentMC
这个数值一般传递到片元着色器去计算更好的纹理效果。
7、selectedFeatureIdStage
7.1、featureIdStage存储featureId
这个阶段主要为了接下来的自定义渲染、拣选。需要用到图元的featureIds。在这个阶段没有做什么复杂的事情就是把用户的featureId转换为标准的featureId_N。这样在后面的自定义渲染等地方就可以直接采用标准的featureId_N。 7.2、ModelFeatureTable
要说到模型特征必须提到BatchTable。以B3DM为例它会根据其MetadataTable属性表创建ModelFeatureTable。 更多关于featureID的介绍可以看文CustomShaderGuide
7.2.1、它的出生
ModelFeatureTable最重要的一个属性是batchTexture。我们知道Cesium是最喜欢把数据存在Texture中的。
batchTexture就创建一个B3DM要素(Node)一样多的像素点的材质(面向GPU 的Texture)。因为GPU引擎可以创建的最大材质长度非常大ContextLimits.maximumTextureSize16384因此这个贴图一般就一条线。这个材质按顺序存储RGBA颜色且初始为白色。
7.2.2、它的多彩
如果设置了3dTiles的样式Cesium3DTileStyle那么默认创建的这个材质就要更新了。它会重新创建新的材质(Texture)。这时候这个材质的像素颜色就会变成用户针对每个ID的特定颜色了。
7.3、selectedFeatureIdStage
到了着色器阶段一切就顺利成章了。首先在顶点着色器会读取每个顶点的attributes.featureId_0。然后根据这个值找到batchTexture的颜色。
这个颜色会跟模型本身的颜色进行混合当然这是片元着色器的事情了。
baseColorWithAlpha.rgb blend(baseColorWithAlpha.rgb, feature.color.rgb, model_colorBlend);
8、InstancingStage实例化阶段
这个阶段主要是计算I3DM模型实例的具体位置I3DM实例会提供instancingTransform数据或者TS(translation、scale)两个数值来计算实例化矩阵。
9、geometryStage几何位置计算阶段
该阶段执行正常的PVM方法。
10、silhouetteStage 模型外轮廓高亮阶段
求得模型轮廓的方法是基于顶点的法向。如果顶点法向与射线法向垂直那么这就是一个轮廓线。当然正常情况下是很难有非常准的垂直法向。因此只要满足一定阈值即可。
vec3 normal2 normalize(czm_normal3D * attributes.normalMC);
normal2.x * czm_projection[0][0];
ormal2.y * czm_projection[1][1];
positionClip.xy normal2.xy *50.0 *positionClip.w * czm_pixelRatio / czm_viewport.z;而其中的 positionClip.w表示深度值越靠近值越小。它可以让模型在远处也有一段轮廓边界。
