12、3D 场景中阴影效果的实现与应用

3D 场景中阴影效果的实现与应用

1. 阴影基础介绍

阴影的存在依赖于光，就如同邪恶与善良的关系，在 3D 场景中也是如此。在 SceneKit 里，并非所有光源都能投射阴影，只有聚光灯（spot light）和定向光（directional light）具备此能力。

为了演示光和阴影的工作原理，我们以一个场景为例：孩子们在草坪上堆了个小雪人，定向光模拟阳光使雪人投射出阴影。

2. 定向光阴影

定向光可以想象成无数个小激光束，平行地朝一个方向发射光线。与聚光灯阴影不同，定向光投射的阴影大小不会随光源距离的改变而变化，但阴影长度会受光线照射 3D 对象角度的影响，就像日落时影子会变长。

定向光在投射阴影时有些特殊，节点的缩放属性对阴影区域的确定起着重要作用。SceneKit 会从光源节点的视角创建一个 2D 阴影映射。定向光忽略位置信息，因为其光线方向恒定，且需要正交投影，所以缩放属性控制着正交投影的可见范围。

如果在场景中使用定向光却看不到阴影，可能需要调整节点的缩放。可以通过调整节点缩放或光源阴影属性的缩放来实现。以下是不同缩放比例对阴影的影响：
| 缩放比例 | 阴影效果 |
| ---- | ---- |
| 1 | 能看到一个在 x 和 y 方向都被裁剪的方形阴影 |
| 2 | 开始看到圆形身体的阴影，但没有手、鼻子和头部 |
| 5 | 能看到所有身体部位，包括尖鼻子 |

定向光的属性检查器中有阴影相关设置：
- Behavior ：决定光源是否投射阴影。
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