glTF全解析——materials

glTF的材质部分，使用的是一组参数来定义材质。这些参数为

PBR

的各种参数，包括金属性和粗糙性等参数。

结构图

结构图中展示了

meshs

到

materials

再到

textures

之间的过程。

例子

最简单的例子

{
    "materials": [
        {
            "name": "gold",
            "pbrMetallicRoughness": {
                "baseColorFactor": [ 1.000, 0.766, 0.336, 1.0 ],
                "metallicFactor": 1.0,
                "roughnessFactor": 0.0
            }
        }
    ]
}
           

上述的代码为最简单的gltf材质的例子，其中包括了材质的名称，和PBR的相关参数。

pbrMetallicRoughness

中的

baseColorFactor

为RGBA颜色，

metallicFactor

和

roughnessFactor

为0到1之间的float值。关于这两个值如何影响材质的就不展开了，可能会写PBR的相关文章。

加上纹理的例子

{
    "materials": [
        {
            "name": "Material0",
            "pbrMetallicRoughness": {
                "baseColorFactor": [ 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 ],
                "baseColorTexture": {
                    "index": 1,
                    "texCoord": 1
                },
                "metallicFactor": 1,
                "roughnessFactor": 1,
                "metallicRoughnessTexture": {
                    "index": 2,
                    "texCoord": 1
                }
            },
            "normalTexture": {
                "scale": 2,
                "index": 3,
                "texCoord": 1
            },
            "emissiveFactor": [ 0.2, 0.1, 0.0 ]
        }
    ]
}
           

上述为加上图片的

material

的数据结构，可以看到在

pbrMetallicRoughness

中有

metallicRoughnessTexture

和

baseColorTexture

贴图，但是在一些引擎中分为

metallic

和

metallic

贴图，这样直接两个对应那张

metallicRoughnessTexture

就可以了。对于

baseColorTexture

来说，主要是对应了引擎中的基础纹理。除了上述贴图之外，一个

material

中还有

normalTexture

、

occlusionTexture

及

emissiveTexture

这三个结构类似，在texture中会详细解释。

其他属性

{
    "materials": [
        {
            "name": "Material0",
            "pbrMetallicRoughness": {
                "baseColorFactor": [ 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 ],
                "metallicFactor": 1,
                "roughnessFactor": 1,
            },
            "doubleSided": true,
            "alphaMode": "OPAQUE"
            "emissiveFactor": [ 0.2, 0.1, 0.0 ]
        }
    ]
}
           

其他属性中主要有

alphaMode

和

doubleSided

,

alphaMode

又有三种模式:

• “OPAQUE”:默认模式，完全不透明，忽略任何的alpha值
• “MASK”:与另一个属性

  alphaCutoff

  ，如果小于

  alphaCutoff

  的值则为完全透明，否则为完全不透明。

  alphaCutoff

  值只有在"MASK"模式中生效，其他模式忽略该值。
• “BLEND”:混合模式，该模式的显示效果取决于各个引擎对该属性的支持。

doubleSided

属性，是否为双面贴图。

杂项——点和线的material

上述的属性定义的都是三角片面下的各种情况，当物体为一个点或者一条线时。glTF官方没有给出相关的约束和规范。但是官方也给出了在不同情境的一般处理分为三种情况：

• 有TANRENT和NORMAL的情况下，按照正常的光照模型和法线贴图进行渲染。
• 没有TANGENT的情况下，没有法线贴图。
• 没有NORMAL的情况下，只输出颜色值，不计算光照。

相关参数

material

类型	描述	是否必须
name	string	材质名	No
extensions	object	材质拓展（draco）用	No
extras	any	其他的补充信息	No
pbrMetallicRoughness	object	pbr流程的相关参数	No
normalTexture	object	法线贴图	No
occlusionTexture	object	遮蔽贴图对应着AO图	No
emissiveTexture	object	自发光贴图	No
emissiveFactor	number [3]	自发光强度	No, default: [0,0,0]
alphaMode	string	alpha模式	No, default: "OPAQUE"
alphaCutoff	number	alpha模式中的"MASK"使用	No, default: 0.5
doubleSided	boolean	是否为双面材质	No, default: false

pbrMetallicRoughness

类型	描述	是否必须
baseColorFactor	number [4]	基础颜色	No, default: [1,1,1,1]
baseColorTexture	object	基础的map的图片路径	No
metallicFactor	number	金属感强度	No, default: 1
roughnessFactor	number	粗糙感强度	No, default: 1
metallicRoughnessTexture	object	金属或者粗糙度的图片	No
extensions	object	属性拓展	No
extras	any	附加属性	No

normalTexture

类型	描述	是否必须
index	integer	图片的下标	Yes
texCoord	integer	在primitives.attributes中的位置，如果是0则为TEXCOORD_0	No, default:
scale	number	缩放比例，按照 scaledNormal = normalize((<sampled normal texture value> * 2.0 - 1.0) * vec3(<normal scale>, <normal scale>, 1.0)) 来设置	No, default: 1
extensions	object	拓展的属性	No
extras	any	附加信息	No

occlusionTextureInfo

类型	描述	是否必须
index	integer	图片的下标	Yes
texCoord	integer	在primitives.attributes中的位置，如果是0则为TEXCOORD_0	No, default:
strength	number	遮蔽强度	No, default: 1
extensions	object	拓展的属性	No
extras	any	附加信息	No

结束

关于各个的属性的schema，太多了就不贴上来了，想了解具体的直接去官网看就行。

传送门：https://github.com/KhronosGroup/glTF/tree/master/specification/2.0