Qt 6.12 中，SkyMaterial 就是极限
内容提要
Qt Quick 3D 6.12 新增 SkyMaterial 类型，支持用自定义片段着色器渲染天空并据此计算基于图像的光照（IBL），使天空同时作为背景和光源，可实现动态天空、昼夜循环、云和星空等效果。QML 属性会自动传入着色器，属性更新时天空重新渲染。使用时将 SceneEnvironment 的 backgroundMode 设为 SkyMaterial 并指定 skyMaterial；默认以立方体贴图渲染并启用 IBL，若天空每帧变化且无需 IBL，可改用屏幕空间模式。文中还演示了可控制天空、地面颜色和太阳位置的程序化天空。
延伸解读
天空即光源：IBL 让背景参与照明
SkyMaterial 的核心在于将天空渲染与基于图像的光照（IBL）绑定。默认启用 IBL 时，天空立方体贴图会被过滤为辐射度和辐照度贴图，后者直接照亮场景中的物体，使每个面呈现所对天空区域的颜色。这意味着天空不仅是视觉背景，还实际影响材质表现，适合需要环境光一致性的场景。
动态天空的性能取舍：立方体贴图 vs 屏幕空间
默认的 Cubemap 模式只渲染一次天空并采样，适合静态天空；若天空每帧变化且无需 IBL，可关闭 enableIBL 并改用 ScreenSpaceFull/Half/Quarter 模式，让着色器直接在全屏、半屏或四分之一屏运行。但屏幕空间模式每帧都会执行，即使内容不变，因此静态天空用默认模式更省。
属性自动映射为着色器 uniform，驱动动态效果
SkyMaterial 支持 real、int、bool、color、向量、矩阵和纹理等 QML 类型，这些属性会自动作为 uniform 传入片段着色器。属性更新时天空重新渲染，因此可通过动画驱动属性实现旋转天空、昼夜循环等效果。但每次更新都会触发立方体贴图和 IBL 重算，提高 radianceMapSize 或 iblSampleCount 会增加开销，需按性能预算调整。
Q&A
Qt 6.12 的 SkyMaterial 是什么？它有什么作用？
SkyMaterial 是 Qt Quick 3D 6.12 新增的 QML 类型，允许用自定义片段着色器渲染场景天空，并基于该天空计算图像光照（IBL）。这样天空既是可见背景，也是场景光源，可用于创建动态天空、移动太阳、昼夜循环、云和星空等效果。
如何在 Qt Quick 3D 场景中使用 SkyMaterial？
需要将 SceneEnvironment 的 backgroundMode 设置为 SceneEnvironment.SkyMaterial，并将 skyMaterial 属性指向一个 SkyMaterial 对象。例如在 SceneEnvironment 中设置 backgroundMode: SceneEnvironment.SkyMaterial 和 skyMaterial: SkyMaterial { ... }。
SkyMaterial 的着色器如何获取 QML 中定义的属性？
在 SkyMaterial 上设置的兼容 QML 属性（如 real、int、bool、color、向量、矩阵、纹理等）会自动作为 uniform 变量传入自定义着色器。当属性更新时，SkyMaterial 会重新渲染，从而实现动态天空。
SkyMaterial 的 skyboxMode 和 enableIBL 默认值是什么？它们有什么影响？
skyboxMode 默认为 SkyMaterial.Cubemap，天空被渲染到立方体贴图的六个面；enableIBL 默认为 true，会将立方体贴图过滤为辐射度和辐照度贴图用于 IBL。辐照度贴图用于照亮场景中的物体。
如果天空每帧都在变化且不需要 IBL，应该如何优化性能？
可以设置 enableIBL 为 false，并将 skyboxMode 改为 SkyMaterial.ScreenSpaceFull、ScreenSpaceHalf 或 ScreenSpaceQuarter。这样不会渲染立方体贴图和 IBL，天空着色器直接以全、半或四分之一分辨率在屏幕上运行。但注意屏幕空间模式每帧都会执行，即使天空不变；对于静态天空，默认的 Cubemap 模式更高效。
如何用 SkyMaterial 实现一个程序化天空（包含天空、地面和太阳）？
通过定义颜色属性（如 skyTopColor、skyHorizonColor、groundBottomColor 等）、太阳位置属性（sunLatitude、sunLongitude）以及曲线和能量参数，并在片段着色器中根据视线方向计算颜色混合和太阳光晕。所有属性自动传入着色器，属性变化时天空重新渲染。
