ios - 如何以较低的分辨率渲染 SceneKit 着色器？

Question

我正在使用 SceneKit shader modifiers 向我的应用添加一些视觉元素|像这样:

// A SceneKit scene with orthographic projection

let shaderBundle = Bundle(for: Self.self)
let shaderUrl = shaderBundle.url(forResource: "MyShader.frag", withExtension: nil)!
let shaderString = try! String(contentsOf: shaderUrl)

let plane = SCNPlane(width: 512, height: 512)  // 1024x1024 pixels on devices with x2 screen resolution
plane.firstMaterial!.shaderModifiers = [SCNShaderModifierEntryPoint.fragment: shaderString]

let planeNode = SCNNode(geometry: plane)
rootNode.addChildNode(planeNode)

问题是性能低下，因为 SceneKit 正在煞费苦心地渲染筛选着色器的平面的每个像素。如何降低着色器的分辨率以保持平面大小不变？

我已经尝试让 plane 变小，并在 planeNode 上使用放大比例变换但没有结果，着色器的再现仍然像以前一样非常详细。

使用 plane.firstMaterial!.diffuse.contentsTransform 也没有帮助(或者我做错了)。

我知道我可以使全局 SCNView 变小，然后应用仿射缩放变换，如果该着色器是场景中唯一的节点，但它不是，还有其他节点(不是着色器) ) 在同一场景中，我宁愿避免以任何方式改变它们的外观。

Answer 1

似乎我通过将 SceneKit 场景嵌套在顶层 SceneKit 场景显示的 SpriteKit 场景中，使用一种“渲染到纹理”的方法设法解决了这个问题。

更详细地说，SCNNode 的以下子类在 SpriteKit 的 SK3DNode 中放置一个缩小的着色器平面，然后采用该 SK3DNode 和将其作为 SceneKit 的 SKScene 放入 SpriteKit 场景中，然后使用该 SKScene 作为放入顶级 SceneKit 场景中的放大平面的漫反射内容。

奇怪的是，为了保持原始分辨率，我需要使用 scaleFactor*2，所以为了将渲染分辨率减半(通常是比例因子 0.5)，我实际上需要使用 scaleFactor = 1.

如果有人碰巧知道这种奇怪行为的原因或解决方法，请在评论中告诉我。

import Foundation
import SceneKit
import SpriteKit

class ScaledResolutionFragmentShaderModifierPlaneNode: SCNNode {

    private static let nestedSCNSceneFrustumLength: CGFloat = 8

    // For shader parameter input
    let shaderPlaneMaterial: SCNMaterial

    // shaderModifier: the shader
    // planeSize: the size of the shader on the screen
    // scaleFactor: the scale to be used for the shader's rendering resolution; the lower, the faster
    init(shaderModifier: String, planeSize: CGSize, scaleFactor: CGFloat) {
        let scaledSize = CGSize(width: planeSize.width*scaleFactor, height: planeSize.height*scaleFactor)

        // Nested SceneKit scene with orthographic projection
        let nestedSCNScene = SCNScene()
        let camera = SCNCamera()
        camera.zFar = Double(Self.nestedSCNSceneFrustumLength)
        camera.usesOrthographicProjection = true
        camera.orthographicScale = Double(scaledSize.height/2)
        let cameraNode = SCNNode()
        cameraNode.camera = camera
        cameraNode.simdPosition = simd_float3(x: 0, y: 0, z: Float(Self.nestedSCNSceneFrustumLength/2))
        nestedSCNScene.rootNode.addChildNode(cameraNode)
        let shaderPlane = SCNPlane(width: scaledSize.width, height: scaledSize.height)
        shaderPlaneMaterial = shaderPlane.firstMaterial!
        shaderPlaneMaterial.shaderModifiers = [SCNShaderModifierEntryPoint.fragment: shaderModifier]
        let shaderPlaneNode = SCNNode(geometry: shaderPlane)
        nestedSCNScene.rootNode.addChildNode(shaderPlaneNode)

        // Intermediary SpriteKit scene
        let nestedSCNSceneSKNode = SK3DNode(viewportSize: scaledSize)
        nestedSCNSceneSKNode.scnScene = nestedSCNScene
        nestedSCNSceneSKNode.position = CGPoint(x: scaledSize.width/2, y: scaledSize.height/2)
        nestedSCNSceneSKNode.isPlaying = true
        let intermediarySKScene = SKScene(size: scaledSize)
        intermediarySKScene.backgroundColor = .clear
        intermediarySKScene.addChild(nestedSCNSceneSKNode)
        let intermediarySKScenePlane = SCNPlane(width: scaledSize.width, height: scaledSize.height)
        intermediarySKScenePlane.firstMaterial!.diffuse.contents = intermediarySKScene
        let intermediarySKScenePlaneNode = SCNNode(geometry: intermediarySKScenePlane)
        let invScaleFactor = 1/Float(scaleFactor)
        intermediarySKScenePlaneNode.simdScale = simd_float3(x: invScaleFactor, y: invScaleFactor, z: 1)

        super.init()

        addChildNode(intermediarySKScenePlaneNode)
    }

    required init?(coder: NSCoder) {
        fatalError()
    }

}