本文实例为大家分享了opengl实现彩色光圈效果的具体代码，供大家参考，具体内容如下
研究了一个彩色光圈效果，感觉挺不错的，分享给大家，效果如下：
代码如下：
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shader "shadertoy/totalnoob" { //https://www.shadertoy.com/view/xdlsds properties{ imouse ("mouse pos", vector) = (100,100,0,0) ichannel0("ichannel0", 2d) = "white" {} ichannelresolution0 ("ichannelresolution0", vector) = (100,100,0,0) } cginclude #include "unitycg.cginc" #pragma target 3.0 #pragma glsl #define vec2 float2 #define vec3 float3 #define vec4 float4 #define mat2 float2x2 #define iglobaltime _time.y// #define mod fmod // mod = sign*fmod #define mix lerp #define atan atan2 #define fract frac #define texture2d tex2d // 屏幕的尺寸 #define iresolution _screenparams // 屏幕中的坐标，以pixel为单位 #define gl_fragcoord ((_iparam.srcpos.xy/_iparam.srcpos.w)*_screenparams.xy) #define pi2 6.28318530718 #define pi 3.14159265358979 #define halfpi (pi * 0.5) #define oneoverpi (1.0 / pi) fixed4 imouse; sampler2d ichannel0; fixed4 ichannelresolution0; struct v2f { float4 pos : sv_position; float4 srcpos : texcoord0; }; // precision highp float; v2f vert(appdata_base v){ v2f o; o.pos = mul (unity_matrix_mvp, v.vertex); o.srcpos = computescreenpos(o.pos); return o; } vec4 main(v2f _iparam); fixed4 frag(v2f _iparam) : color0 { return main(_iparam); } vec4 main(v2f _iparam) { vec2 p = (2.0*gl_fragcoord.xy-iresolution.xy)/iresolution.y; float tau = 3.1415926535*2.0; float a = atan(p.x,p.y); float r = length(p)*0.75; vec2 uv = vec2(a/tau,r); //get the color float xcol = (uv.x - (iglobaltime / 3.0)) * 3.0; xcol = sign(xcol)*fmod(xcol, 3.0); vec3 horcolour = vec3(0.25, 0.25, 0.25); if (xcol < 1.0) { horcolour.r += 1.0 - xcol; horcolour.g += xcol; } else if (xcol < 2.0) { xcol -= 1.0; horcolour.g += 1.0 - xcol; horcolour.b += xcol; } else { xcol -= 2.0; horcolour.b += 1.0 - xcol; horcolour.r += xcol; } // draw color beam uv = (2.0 * uv) - 1.0; float beamwidth = (0.7+0.5*cos(uv.x*10.0*tau*0.15*clamp(floor(5.0 + 10.0*cos(iglobaltime)), 0.0, 10.0))) * abs(1.0 / (30.0 * uv.y)); vec3 horbeam = vec3(beamwidth,beamwidth,beamwidth); vec4 gl_fragcolor = vec4((( horbeam)* horcolour ), 1.0); return gl_fragcolor; } endcg subshader { pass { cgprogram #pragma vertex vert #pragma fragment frag #pragma fragmentoption arb_precision_hint_fastest endcg } } fallback off } |
代码分析
代码分两部分，颜色 * 光圈，如下图：
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彩色的算法
代码如下：
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vec2 p = (2.0*gl_fragcoord.xy-iresolution.xy)/iresolution.y;float tau = 3.1415926535*2.0;float a = atan(p.x,p.y);float r = length(p)*0.75;vec2 uv = vec2(a/tau,r); //get the colorfloat xcol = (uv.x - (iglobaltime / 3.0)) * 3.0;xcol = mod(xcol, 3.0);vec3 horcolour = vec3(0.25, 0.25, 0.25); if (xcol < 1.0) { horcolour.r += 1.0 - xcol; horcolour.g += xcol;} else if (xcol < 2.0) { xcol -= 1.0; horcolour.g += 1.0 - xcol; horcolour.b += xcol;} else { xcol -= 2.0; horcolour.b += 1.0 - xcol; horcolour.r += xcol;} |
这段代码是写在fragment shader中的，也就是说，每个像素点的渲染都会调用这段代码。
a) vec2 p = (2.0*gl_fragcoord.xy-iresolution.xy)/iresolution.y;
p表示把当前的坐标轴缩小到原来的1/2，原点移动到屏幕中间，并把x,y轴的坐标范围缩小到1左右的值（即p的y轴范围在-1到1之间，x轴的范围也在附近）；
b）float a = atan(p.x, p.y);
a表示p点绕原点的角度，范围为[-π，π]；所以uv.x = a/tau的范围为[-1/2, 1/2]；
float xcol = (uv.x - (iglobaltime / 3.0)) * 3.0; xcol=mod(xcol, 3)的范围为 [0,3]
c) xcol经过上面处理，其范围为[0,3]; 现在把这个范围平均分成3份，每一份做一个颜色的混合：
[0,1]：red和green混合；[1,2]：green和blue混合；[2,3]：blue和red混合。
光圈的算法
a）画光圈
式子：abs(1.0 / (30.0*uv.y))
知识：在shader中，如果color的值为负数，则认为是0，不显示该颜色。
uv变量中uv.y表示点到原点的距离，值的范围为 [0, ]
a-1) uv = (2.0 * uv) - 1.0; 先把uv缩小到原来的1/2，然后向外移动1单位。uv.y的值为[-1/2, ]；由于负值color不被显示，如下图a：
a-2) 1.0/(30.0* uv.y); 缩小到原来的1/30，并做个倒数，如下图b
a-3) abs(1.0/(30.0* uv.y)); 然后做个绝对值，如下图c
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画光圈的算法和《【opengl】shader实例分析（一）－wave》中画线的算法很类似。
b）光圈动画
式子：(0.7+0.5*cos(uv.x*10.0*tau*0.15*clamp(floor(5.0 + 10.0*cos(iglobaltime)), 0.0, 10.0)))
为了方便，把上面的式子分解如下：
式1：float tt = 5.0 + 10.0*cos(iglobaltime);
式2：float param = clamp(floor(tt), 0.0, 10.0);
式3：float beamwidth = (0.7+0.5*cos(uv.x*pi*param));
我们把beamwidth作为颜色输出；
先理解式3，如果当param为0,、1、2、3、10时，分别参考下图：
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式2的作用，把tt的值做一个包装，使其为0到10之间的整数
式1的作用，起周期作用，值域为[-5,15]; 其值如左下图所示； 又由于式2做了clamp，把大于10和小于0的值去掉，最终的动画如右下图所示：
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把光圈和颜色整合起来就看到了和文章开头的动画一样的效果了。
最后吧所有的效果整合起来，如下图：
【彩色】 => 【彩色旋转】 =》【彩色旋转+动画】 =》【彩色旋转+动画+光圈】
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本次分析到此结束，欢迎讨论。
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原文链接：https://blog.csdn.net/stalendp/article/details/40690185
