X-Ray掃描動效是影視中常見的特效，變形金剛電影中汽車人掃描汽車變身的鏡頭讓人印象深刻，科技感撲面而來。那么，這么炫的技能能不能應(yīng)用在智能汽車的HMI設(shè)計上？將開機動畫、汽車自檢等場景打造成X-Ray掃描動效是一種什么感受？

當(dāng)！然！可！以！ 一切交給KANZI

通過KANZI軟件實現(xiàn)X-Ray掃描動效 接下來我們將逐步講述如何使用KANZI實現(xiàn)X-Ray掃描特效：

1. 在車模原有效果不變的情況下，實現(xiàn)X光移動掃描車身的效果

在KANZI中，汽車模型一般使用特殊材質(zhì)例如光照模型材質(zhì)、PBR材質(zhì)來實現(xiàn)真實的汽車效果，因此要在原有的材質(zhì)效果上實現(xiàn)動效，需要在原有的材質(zhì)Shader代碼上進(jìn)行功能擴展。

本例中的車模使用的是KANZI自帶的Blinn-Phong著色模型；

在Fragment Shader中，對最后經(jīng)過光照計算輸出的color值進(jìn)行操作實現(xiàn)效果，最后通過gl_FragColor輸出。

在Vertex Shader中，定義vPos變量代表模型在世界坐標(biāo)系下的頂點坐標(biāo)，輸出到Fragment Shader使用。

Fragment Shader中定義ScanLinePosX和ScanLineWidthX兩個float值；

將世界坐標(biāo)系下模型頂點坐標(biāo)的X與ScanLinePosX相減并取絕對值，獲取每個頂點到Scan Line PosX的距離dist，與Scan Line WidthX進(jìn)行判斷，在范圍內(nèi)對color值進(jìn)行再計算實現(xiàn)效果，范圍外則顯示原有車模顏色值，以此確定掃描區(qū)域的范圍；

通過Animation曲線動態(tài)更改Scan Line PosX實現(xiàn)掃描區(qū)域的移動；

2. X光掃描車身，模型邊緣發(fā)光效果的實現(xiàn)

邊緣光即Rim Light，在當(dāng)前觀察視角下模型的邊緣加個光的效果，通過常見的光照模型檢測邊緣，模型頂點的法線向量（即垂直于頂點平面的向量）與攝像機和頂點間的視角向量之間的夾角越大，說明越靠近邊緣。

定義uniform 參數(shù)Rim Light Color 作為邊緣光顏色輸入值，Rim Power Factor作為邊緣光強度因子，N為標(biāo)準(zhǔn)化后的頂點法線向量，V為標(biāo)準(zhǔn)化后的頂點與攝像機間方向向量，這兩個向量在原本的光照模型Shader中都已近計算好了，可以直接使用。

OpenGL內(nèi)置dot（N， V）函數(shù)表示返回兩個向量的點積，返回值越接近0表示夾角越大、越接近邊緣，Rim Power Factor參數(shù)傳入Open GL內(nèi)置pow （）指數(shù)函數(shù)，控制邊緣光強度，最后獲得掃描區(qū)域rimColor顏色值。

3. X光掃描區(qū)域透視效果實現(xiàn)

定義uniform 參數(shù)XRay Percentage表示X-Ray透視強度，分別控制了Rim Light顏色與車模原本顏色混合強度，和掃描區(qū)域透視強度；

XRay Percentage越大區(qū)域顯示邊緣光越強，反之則顯示車模原本顏色。 實現(xiàn)透視效果需要車模分出內(nèi)部與外殼兩個結(jié)構(gòu)，設(shè)置車模外殼部分節(jié)點混合Blend Mode為阿爾法： 預(yù)乘（Alpha： Premultiplied），使車外殼模型可透明，內(nèi)部模型則不需要。

rimColor的alpha通道通過內(nèi)置函數(shù)smoothstep（）返回0到1直接的值，并通過XRay Percentage參數(shù)控制；

最終實現(xiàn)X-Ray效果可控：

4. X光掃描區(qū)域網(wǎng)格效果及邊緣漸變的實現(xiàn)

定義Wire Texture傳入網(wǎng)格圖紋理，紋理Wrap Mode設(shè)置Repeat；

通過放到UV坐標(biāo)使紋理重復(fù)擴展形成網(wǎng)格，定義Wire Tex Strength參數(shù)控制網(wǎng)格顯示強度，最后將網(wǎng)格紋理顏色值與rimColor混合疊加。

1）X-Ray掃描區(qū)域邊緣需要有漸變過度的效果，通過之前計算得到的模型頂點與Scan Line PosX之間的距離值dist，與區(qū)域的寬度值Scan Line WidthX相比，獲得0到1之間的值；

2）通過pow（）返回它的1.5次方得到factor，表示當(dāng)前模型頂點到掃描區(qū)域中心的距離因子，掃描區(qū)域邊緣的距離越遠(yuǎn)，factor值越?。?/p>

3）再通過mix（）函數(shù)混合rim Color與車模原始色，越接近掃描區(qū)域邊緣越向車模原始色漸變；

最后使用Animation或狀態(tài)機控制Shader的自定義的參數(shù)實現(xiàn)X-Ray掃描的效果。
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