X-Ray扫描动效可以打造成开机动画、汽车自检等场景吗

X-Ray扫描动效是影视中常见的特效，变形金刚电影中汽车人扫描汽车变身的镜头让人印象深刻，科技感扑面而来。那么，这么炫的技能能不能应用在智能汽车的HMI设计上？将开机动画、汽车自检等场景打造成X-Ray扫描动效是一种什么感受？

当！然！可！以！ 一切交给KANZI

通过KANZI软件实现X-Ray扫描动效 接下来我们将逐步讲述如何使用KANZI实现X-Ray扫描特效：

1. 在车模原有效果不变的情况下，实现X光移动扫描车身的效果

在KANZI中，汽车模型一般使用特殊材质例如光照模型材质、PBR材质来实现真实的汽车效果，因此要在原有的材质效果上实现动效，需要在原有的材质Shader代码上进行功能扩展。

本例中的车模使用的是KANZI自带的Blinn-Phong着色模型；

在Fragment Shader中，对最后经过光照计算输出的color值进行操作实现效果，最后通过gl_FragColor输出。

在Vertex Shader中，定义vPos变量代表模型在世界坐标系下的顶点坐标，输出到Fragment Shader使用。

Fragment Shader中定义ScanLinePosX和ScanLineWidthX两个float值；

将世界坐标系下模型顶点坐标的X与ScanLinePosX相减并取绝对值，获取每个顶点到Scan Line PosX的距离dist，与Scan Line WidthX进行判断，在范围内对color值进行再计算实现效果，范围外则显示原有车模颜色值，以此确定扫描区域的范围；

通过Animation曲线动态更改Scan Line PosX实现扫描区域的移动；

2. X光扫描车身，模型边缘发光效果的实现

边缘光即Rim Light，在当前观察视角下模型的边缘加个光的效果，通过常见的光照模型检测边缘，模型顶点的法线向量（即垂直于顶点平面的向量）与摄像机和顶点间的视角向量之间的夹角越大，说明越靠近边缘。

定义uniform 参数Rim Light Color 作为边缘光颜色输入值，Rim Power Factor作为边缘光强度因子，N为标准化后的顶点法线向量，V为标准化后的顶点与摄像机间方向向量，这两个向量在原本的光照模型Shader中都已近计算好了，可以直接使用。

OpenGL内置dot（N， V）函数表示返回两个向量的点积，返回值越接近0表示夹角越大、越接近边缘，Rim Power Factor参数传入Open GL内置pow （）指数函数，控制边缘光强度，最后获得扫描区域rimColor颜色值。

3. X光扫描区域透视效果实现

定义uniform 参数XRay Percentage表示X-Ray透视强度，分别控制了Rim Light颜色与车模原本颜色混合强度，和扫描区域透视强度；

XRay Percentage越大区域显示边缘光越强，反之则显示车模原本颜色。 实现透视效果需要车模分出内部与外壳两个结构，设置车模外壳部分节点混合Blend Mode为阿尔法： 预乘（Alpha： Premultiplied），使车外壳模型可透明，内部模型则不需要。

rimColor的alpha通道通过内置函数smoothstep（）返回0到1直接的值，并通过XRay Percentage参数控制；

最终实现X-Ray效果可控：

4. X光扫描区域网格效果及边缘渐变的实现

定义Wire Texture传入网格图纹理，纹理Wrap Mode设置Repeat；

通过放到UV坐标使纹理重复扩展形成网格，定义Wire Tex Strength参数控制网格显示强度，最后将网格纹理颜色值与rimColor混合叠加。

1）X-Ray扫描区域边缘需要有渐变过度的效果，通过之前计算得到的模型顶点与Scan Line PosX之间的距离值dist，与区域的宽度值Scan Line WidthX相比，获得0到1之间的值；

2）通过pow（）返回它的1.5次方得到factor，表示当前模型顶点到扫描区域中心的距离因子，扫描区域边缘的距离越远，factor值越小；

3）再通过mix（）函数混合rim Color与车模原始色，越接近扫描区域边缘越向车模原始色渐变；

最后使用Animation或状态机控制Shader的自定义的参数实现X-Ray扫描的效果。
责任编辑:pj