OpenGL Shader实例分析(1)Wave效果

时间:2021-05-20

这篇文章主要分析一个Shader,从而感受shader的魅力,并学习相关shader的函数的用法。

先看Shader运行的效果:

下面是代码:

Shader "shadertoy/Waves" { //see https://puteScreenPos (float4 pos) { float4 o = pos * 0.5f; #if defined(UNITY_HALF_TEXEL_OFFSET) o.xy = float2(o.x, o.y*_ProjectionParams.x) + o.w * _ScreenParams.zw; #else o.xy = float2(o.x, o.y*_ProjectionParams.x) + o.w; #endif #if defined(SHADER_API_FLASH) o.xy *= unity_NPOTScale.xy; #endif o.zw = pos.zw; return o;}

原理解析(待续)

2. 背景的绘制

2.1) fmod用于求余数,比如fmod(1.5, 1.0) 返回0.5;

2.2) step用于大小的比较,step(a,x) : 0 if x<a; 1 if x>=a; 比如: step(1, 1.2), 返回1; step(1, 0.8) 返回0;

2.3) 结合fmod和step可以得到一个虚线的效果。 比如要得到虚线段长度为1的代码如下:

c1 = fmod(x, 2*width); c1=step(width,c1); //其中width为1

那么如果x的范围是[0,1),c1的值为0;范围为[1,2),c1的值为1;2为一个周期;

那么fmod起到了制作周期的作用,step计算周期内的0和1;

2.4)把2.3中的知识运用到2维,就可以计算出方块。

lerp函数的用法:lerp(a,b,f), f为百分数(取值范围[0,1]);如果f为0,则lerp返回a,f为1,则返回b。f为0到1之间,就返回a到b之间的值。

代码中的 lerp(uv.x*COLOR1,uv.y*COLOR2,c1*c2); 其中c1和c2的取值不是为1,就是为0,所以就可以变成网格的情况。 背景绘制如下:

3. 波纹的绘制

3.1 ) 坐标的转化

uv = -1.0 + 2.0*uv; // 把原始的uv进行扩展和位移,得到新的uv。我们的操作就是在新的uv上进行的,最终显示时会映射到原来到uv,请参考下图

3.2 ) 画一条直线:

由于上面把y轴移动到屏幕的中心,所以屏幕的上半部分为正的,下半部分为负的,代码如下:

wave_width = abs(1.0 / (50.0 * uv.y));wave_color = fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5);

其中50.0是用来控制线的宽度的(数值越大,线越细),效果如下:

3.3)把直线变为曲线,并使其动起来:

uv.y += (0.07 * sin(uv.x*10 + _Time.y));wave_width = abs(1.0 / (50.0 * uv.y));wave_color = fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5);

效果如下:

3.4)多画几条曲线,形成波浪:

for(float i=0.0; i<10.0; i++) { uv.y += (0.07 * sin(uv.x + i/7.0 + _Time.y)); wave_width = abs(1.0 / (150.0 * uv.y)); wave_color += fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5);}

最终效果请见文章开头。

其实写shader,很多时候都是要通过不断地效果叠加并调试来达到效果。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

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