11、3D游戏开发：材质与参考节点的运用

3D游戏开发：材质与参考节点的运用

在3D游戏开发中，如何让游戏画面更加逼真、如何高效管理游戏资源是开发者们关注的重点。本文将深入探讨3D游戏中材质的运用以及参考节点的使用，帮助大家提升游戏开发的技能。

1. 材质的魅力

当我们观察一个物体时，除了它的几何形状，材质是让它呈现出特定外观的关键因素。就像一个逼真的足球，它的每一个细节，如凸起的补丁、皮革纹理的凹凸感、光泽与哑光的对比等，都是通过不同类型的材质实现的。

1.1 光照模型

Scene Kit支持四种不同的光照模型，它们通过数学方程将不同材质的属性与场景中的光线相结合，从而确定每个渲染像素的最终颜色。具体如下：
| 光照模型 | 描述 |
| ---- | ---- |
| Constant | 采用平面光照模型，在计算渲染像素颜色时仅考虑环境光。 |
| Lambert | 在计算渲染像素颜色时，结合了环境光和漫反射信息。 |
| Blinn | 包含环境光、漫反射和镜面反射信息，其中镜面高光使用Blinn - Phong公式计算。 |
| Phong | 包含环境光、漫反射和镜面反射信息，镜面高光使用Phong公式计算。 |

在本文中，我们将使用Phong模型，以便观察到所有可用的效果。

1.2 材质类型

材质通常也被称为纹理，它能在不增加几何复杂度的情况下，为场景引入更多细节和真实感。以下是几种常见的材质类型及其作用：
- 漫反射贴图（Diffuse map） ：为几何体提供基础颜色纹理，通常定义了物体的本质特征，而不受光线