JMonkeyEngine3.x中材质的多PASS

0    这篇文章将简单的讲述如何在jme3.x中实现多pass shading。在开始之前，读者应该了解如何实用jme3.x进行材质编写:Material ShaderNode，这里说一句，不要用已经被废弃的j3md老一套去写jme3.x材质。

    首先了解下什么是多pass，简单的说，一个渲染效果需要多次shading才能实现，这个渲染就是多pass渲染，一个最直接的例子便是基于阴影图的阴影着色，它的过程大概是:

pass1:渲染场景得到shadow map。

pass2:渲染场景，结合shadow map实现阴影着色。

那么，如何在jme3.x中实现多pass着色呢？VertexShader，FragmentShader，GeometeyShader，ShaderNode，MaterialDef和ShaderNodeDef等等是Jme3.x中材质系统的定义文件，VertexShader，FragmentShader，GeometryShader这些就是简单的glsl着色器(跟单纯的glsl又不太一样,是jme3.x中定义的glsl)，而ShaderNodeDef定义了各个着色器之间的输入输出参数，最后，节点材质定义被引入到MaterialDef中，MaterialDef定义各个ShaderNode之间的连接，如下:

MaterialDef 材质节点的连接 其中的一个VertexShader

可以看到，jme3.x中的材质定义流程中只有shader流程定义，而没有shader script流程定义。什么是shader script？按照DX11的描述，就是FX脚本，按照u3d的描述，就是u3d中shader，u3d的shader实际上是shader script，而不是简单的shader。shader script的作用是将一个渲染效果需要走的几个shading过程用脚本的方式进行定义，比如pass1->pass2->pass3...

    但是，在jme3材质系统中只能定义shader，而没有shader script，意味着要实现一个多pass的渲染效果，需要在java代码上进行控制，实际上，jme3核心中的FilterPostProcessor,RenderPostViewPorts就是用来封装多pass的。

    为了达到教学的目的，这里不进行封装，而用简单的java代码描述多pass在jme3中的实现流程。

    先看下我们的测试场景，在编辑器中创建一个Box，并赋予我们自定义的材质：

测试场景

    这里实用的案例是我当时写简化sss效果的材质，我们看看这个材质:

simplesss

    这里，我们定义了材质参有Color,Attenuation,BShadowMap。其中BShadowMap是一张阴影图，需要在前一个pass中得到，然后在这个simplesss材质中作为输入参数实用。

    我们看下java代码:

scene2pass

    首先，我们加载SSSCubeScene.j3o，然后获取Box对象，这个对象使用了我们自定义的材质sssLightMaterial。

scenePass

    然后，我们创建一个FrameBuffer，用于单独pass这个scene，这里代码里为了简化直接再次loadModel("SSSCubeScene.j3o");但是从性能考虑应该使用scene2Pass中的那个Box即可，而不是再加载一次场景然后获取得到mShadowGeometry。

    这里我们创建了一个fbDepthTex，因为我们需要渲染得到shadowMap，所以我们需要把这张Texture2D作为这个FrameBuffer的DepthTexture。

shadowMaterial

接着，我们为mShadowGeometry创建一个渲染shadowMap的材质，注意，重点来了，我们把shadowScene中渲染输出的depthTexture，也就是fbDepthTex纹理，作为另一个pass的BShadowMap输入参数。

然后，在渲染代码中:

scene pass->scene2 pass

整个流程大概是：

     我们为了渲染Box，执行了两次DrawCall，第一次用自定义FrameBuffer，使用shadow材质，渲染scene；第二次使用默认的FrameBuffer，使用sss材质，并利用上一个pass的showMap作为材质参数，渲染scene2。这样，便完成了所有pass。

    不管有多个pass，都是按照上面流程进行的，jme3.x为了封装多pass，提供了RenFilterPostProcessor和FilterPostProcessor，就像ThreeJs的RenderProcessor一样用于多pass的封装。

    这篇日记是早上匆忙赶出来的，下次有时间再详细出个ShaderNode的教程和多pass的封装，以及对jme3.x中内置全局变量的使用（老一套的j3md不建议使用了，全局变量跟现在的ShaderNode定义不一样了)。