化工网站模板下载,一 网站开发体会,dwcc2018怎么做网站,微商城网站建设新闻godot游戏引擎是有2d光照的#xff0c;用起来感觉还是很强大的#xff0c;不知道他是怎么搞的#xff0c;有时间看看他们怎么实现的。
之前一直以为cocos社区里面没有2d光照的实现#xff0c;偶然看到2d实现的具体逻辑#xff0c;现在整理如下#xff0c;
一#xff1…godot游戏引擎是有2d光照的用起来感觉还是很强大的不知道他是怎么搞的有时间看看他们怎么实现的。
之前一直以为cocos社区里面没有2d光照的实现偶然看到2d实现的具体逻辑现在整理如下
一实现原理
这里实现的2d光源是类似聚光灯的效果是有一个衰减过程的具体怎么个衰减法还得用到我们学的数学知识就是线性衰减 y -x b,就是用它来模拟光照的衰减效果的在光照半径范围内衰减的时候是一个值根据距离进行衰减该值的意义是对光照效果的贡献值大于光照半径范围 光照贡献值急速的变为0.
1需要哪些参数
模拟光照的参数需要一个光源照射的半径范围r光源锥形的角度r1光源的强度indensity光源的颜色 color,光源世界坐标用来计算物体距离光源大小以此来计算光照效果。
properties:alphaThreshold: { value: 0.5 }light_normal: { value: white }light_worldpos: { value: [255, 255, 255, 255], editor: { type: vec4 } } light_ambientColor: { value: [127, 127, 127, 127], editor: { type: color } }light_lightColor: { value: [255, 255, 255, 255], editor: { type: color } } light_radius: { value: 10.0 }light_halfRadius: { value: 0.5 }light_brightness: { value: 1.0 }
uniform Constant {// 环境光模拟白天和黑夜vec4 light_ambientColor;// 光源颜色vec4 light_lightColor;// 光源世界坐标vec4 light_worldpos;// 光源半径float light_radius;// 光源角度半径 决定了光源锥形区域的宽度float light_halfRadius;// 光源的亮度float light_brightness;float light_unused;};
光源的世界坐标可以通过外部脚本传入定义一个节点挂在Light脚本来控制光源的世界坐标 import { _decorator, Component, Node, Sprite, math, UITransform, Label, Vec2, Vec3, Vec4, Camera, view, Material, Texture2D, renderer, color, Color } from cc;
import { EDITOR } from cc/env;
const { ccclass, property, executeInEditMode } _decorator;ccclass(Light)
executeInEditMode
export class Light extends Component {property([Node])bodys_normal: Node[] [];property([Node])bodys: Node[] [];property(Material)eff: Material null!;property(Material)eff_normal: Material null!;onLoad() {}start() {this.updateLight();}update() {this.updateLight();}getwpos(node2d: Node) {return node2d.worldPosition;}updateBody(target, lightPos) {// 更新uniformlet spr target.getComponent(Sprite);// 灯光位置spr.getSharedMaterial(0).setProperty(light_worldpos, new Vec4(lightPos.x, lightPos.y, lightPos.z, 1));}updateLight() {// 光源位置let lightPos this.getwpos(this.node)for (var idx in this.bodys_normal) {let node this.bodys_normal[idx];if (null node) return;this.updateBody(node, lightPos);}for (var idx in this.bodys) {let node this.bodys[idx];if (null node) return;this.updateBody(node, lightPos);}}
}2具体的一些细节
想要让光源产生效果需要单独的给每个图片加上一个单独的材质这样才能控制颜色的输出这里使用时最新版本(3.8.x)的shader的结构
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CCEffect %{techniques:- passes:- vert: light-vs:vertfrag: light-fs:fragdepthStencilState:depthTest: falsedepthWrite: falseblendState:targets:- blend: trueblendSrc: src_alphablendDst: one_minus_src_alphablendDstAlpha: one_minus_src_alpharasterizerState:cullMode: noneproperties:alphaThreshold: { value: 0.5 }light_normal: { value: white }light_worldpos: { value: [255, 255, 255, 255], editor: { type: vec4 } } light_ambientColor: { value: [127, 127, 127, 127], editor: { type: color } }light_lightColor: { value: [255, 255, 255, 255], editor: { type: color } } light_radius: { value: 10.0 }light_halfRadius: { value: 0.5 }light_brightness: { value: 1.0 }
}%CCProgram light-vs %{precision highp float;#include builtin/uniforms/cc-global#if USE_LOCAL#include builtin/uniforms/cc-local#endif#if SAMPLE_FROM_RT#include common/common-define#endifin vec3 a_position;in vec2 a_texCoord;in vec4 a_color;out vec4 color;out vec2 uv0;out vec4 object_position;vec4 vert () {vec4 pos vec4(a_position, 1);// 不适用mvp矩阵计算成世界坐标因为如果屏幕是横屏的时候转成世界坐标后x轴会出现拉伸。// 这里使用的是UI的坐标系参考light.ts获取世界坐标的代码。object_position pos;#if USE_LOCALpos cc_matWorld * pos;#endif#if USE_PIXEL_ALIGNMENTpos cc_matView * pos;pos.xyz floor(pos.xyz);pos cc_matProj * pos;#elsepos cc_matViewProj * pos;#endifuv0 a_texCoord;#if SAMPLE_FROM_RTCC_HANDLE_RT_SAMPLE_FLIP(uv0);#endifcolor a_color;return pos;}
}%CCProgram light-fs %{precision highp float;#include builtin/internal/embedded-alpha#include builtin/internal/alpha-testin vec4 color;in vec4 object_position;#if USE_TEXTUREin vec2 uv0;#pragma builtin(local)layout(set 2, binding 11) uniform sampler2D cc_spriteTexture;#endif// 是否使用2d法线#if USE_2D_NORMALuniform sampler2D light_normal;#endif#if USE_2D_LIGHTuniform Constant {// 环境光模拟白天和黑夜vec4 light_ambientColor;// 光源颜色vec4 light_lightColor;// 光源世界坐标vec4 light_worldpos;// 光源半径float light_radius;// 光源角度半径 决定了光源锥形区域的宽度float light_halfRadius;// 光源的亮度float light_brightness;float light_unused;};/*** 亮度计算, 按照距离远近衰减, 采取内外光圈叠加方式, 按照世界坐标计算 (0.0 ~ 1.0)* param dist 距离 (0.0 ~ 1.0)* param cutoff_r 外光圈半径 ( 0.0) 光源的截止半径 超过这个半径区域不再受到关照的影响* param half_r 内光圈半径, 使用cutoffRadius的半径占比 (0.0 ~ 1.0) 光源的角度半径决定了光源锥形区域的宽度*/float light_bright(float dist, float cutoff_r, float half_r) {// 截距float intercept cutoff_r * half_r;// dx_1 1 / (2 * intercept) y 1 / 2x; 双曲线 近处float dx_1 0.5 / intercept;// dx_2曲线和dx_1曲线对称对称中心是cutoff_r / 2,1 / cutoff_r 远处float dx_2 0.5 / (cutoff_r - intercept);float offset 0.5 intercept * dx_2;// 近处 慢慢衰减float falloffTermNear clamp((1.0 - dist * dx_1), 0.0, 1.0);// 远处 远离光源的时候迅速减小到0float falloffTermFar clamp((offset - dist * dx_2), 0.0, 1.0);// 当dist intercept 的时候 1 dist intercept 0float falloffSelect step(intercept, dist);// 计算光源对某一个点的照明贡献 距离衰减因子 dist intercept fallofftTermNear 近距离因子 dist intercept 远距离因子float falloffTerm (1.0 - falloffSelect) * falloffTermNear falloffSelect * falloffTermFar;return falloffTerm;}/*** 计算灯光的颜色值* param dist 物体距离光源的距离, 世界单位 ( 0.0)* param radius 光源半径世界单位 ( 0.0)*/vec3 light_diffuse (float dist, float radius) { // 计算像素点所在光圈位置的亮度float falloffTerm light_bright(dist, radius, light_halfRadius);// falloffTerm 为亮度值, light_lightColor 为灯光颜色return falloffTerm * vec3(light_lightColor);}/*** 计算光照颜色* param object_position 物体坐标, 世界坐标* param object_vertex_normal 顶点的法线向量, 归一化*/vec3 light_color(vec3 col) {// 计算光线方向, 这个方式不能直接用打个比方纹理是正方形的而世界坐标可能是长方形的(GL的坐标固定在-1.0到1.0之间, 而屏幕不一定是正方形)vec4 object_direction object_position - light_worldpos;// 计算物体与灯光的距离float object_dist length(vec3(object_direction));// 开启这个可以测试// object_dist length(uv0 - 0.5);// 计算物体与灯光的的距离, 占用直径的百分比float object_dist_normal object_dist / (light_radius * 2.0);// 获取灯光漫反射颜色vec3 diffuse light_diffuse(object_dist_normal, light_radius);#if USE_2D_NORMAL// 获取法向量vec3 normal texture(light_normal, uv0).rgb;normal normal * 2.0 - 1.0;// 计算光照反射系数向量点积float normalDot max(0.0, dot(normal, -normalize(vec3(object_direction.x, object_direction.y, -60))));// 反射光 * 法向量衰减 环境光 return col * (diffuse * light_brightness * normalDot vec3(light_ambientColor));#else// 反射光 * 法向量衰减 环境光 (没有法线的情况下需要 0.5 衰减)return col * (diffuse * light_brightness vec3(light_ambientColor));#endif }/*** 计算光照颜色* param object_position 物体坐标, 世界坐标* param object_vertex_normal 顶点的法线向量, 归一化*/vec4 light_dist() {}#endifvec4 frag () {vec4 o vec4(1, 1, 1, 1);#if USE_TEXTUREo * CCSampleWithAlphaSeparated(cc_spriteTexture, uv0);#if IS_GRAYfloat gray 0.2126 * o.r 0.7152 * o.g 0.0722 * o.b;o.r o.g o.b gray;#endif#endifo * color;ALPHA_TEST(o);#if USE_2D_LIGHTreturn vec4(light_color(vec3(o)), o.a);#elsereturn o;#endif}
}%主要的核心方法light_bright这个方法是用来计算光照贡献值的。
其中intercept cutoff_r * half_r 是设定了一个阙值当dist intercept的时候用什么样的衰减方式当dist intercept的时候用什么样的衰减方式,
那么 float dx_1 0.5 / intercept 该怎么理解呢这个得结合falloffTermNearfalloffTermFar来理解就好比v s / t总的衰减总数是1前半部分dist intercept占了0.5那么后半部分就是1 - 0.5我还是画一张图来理解吧,每衰减 1需要消耗的值就是 dx_1这个dx_1可以理解为衰减的速率也就是下面代码中出现的斜率也就是衰减速度。那么dx_1讲清楚了自然而然dx_2你也是理解的 这里还有一个点就是offset什么意思offset指的就是当dist intercept的时候怎么保证两个衰减过程衔接的非常自然呢咱们可以列一个公式看看
1 - dist * dx_1 offset - dist * dx_2,很容易我们解方程就能够知道 offset 0.5 intercept * dx_2;
最后根据dist来计算对光照的影响程度就可以了
/*** 亮度计算, 按照距离远近衰减, 采取内外光圈叠加方式, 按照世界坐标计算 (0.0 ~ 1.0)* param dist 距离 (0.0 ~ 1.0)* param cutoff_r 外光圈半径 ( 0.0) 光源的截止半径 超过这个半径区域不再受到关照的影响* param half_r 内光圈半径, 使用cutoffRadius的半径占比 (0.0 ~ 1.0) 光源的角度半径决定了光源锥形区域的宽度*/float light_bright(float dist, float cutoff_r, float half_r) {// 截距float intercept cutoff_r * half_r;// dx_1 1 / (2 * intercept) y 1 / 2x; 双曲线 近处float dx_1 0.5 / intercept;// dx_2曲线和dx_1曲线对称对称中心是cutoff_r / 2,1 / cutoff_r 远处float dx_2 0.5 / (cutoff_r - intercept);// 用在两种衰减过程中的阙值出的矫正保证颜色渐变的连贯 计算过程是 1 - dist * dx_1 offset - dist * dx_2 可以反算出来 offset 0.5 intercept * dx_2float offset 0.5 intercept * dx_2;// 近处 慢慢衰减 线性衰减float falloffTermNear clamp((1.0 - dist * dx_1), 0.0, 1.0);// 远处 远离光源的时候迅速减小到0float falloffTermFar clamp((offset - dist * dx_2), 0.0, 1.0);// 当dist intercept 的时候 1 dist intercept 0float falloffSelect step(intercept, dist);// 计算光源对某一个点的照明贡献 距离衰减因子 dist intercept fallofftTermNear 近距离因子 dist intercept 远距离因子float falloffTerm (1.0 - falloffSelect) * falloffTermNear falloffSelect * falloffTermFar;return falloffTerm;}
讲解到这里希望你能够理解光源产生的过程。
下面贴下原文的链接
cocos creator 2D关照
我只是把不容易理解的部分给讲一下希望对你有帮助。 文章转载自： http://www.morning.hchrb.cn.gov.cn.hchrb.cn http://www.morning.zlkps.cn.gov.cn.zlkps.cn http://www.morning.zqcgt.cn.gov.cn.zqcgt.cn http://www.morning.hjlsll.com.gov.cn.hjlsll.com http://www.morning.pmnn.cn.gov.cn.pmnn.cn http://www.morning.znrgq.cn.gov.cn.znrgq.cn http://www.morning.brwnd.cn.gov.cn.brwnd.cn http://www.morning.jzyfy.cn.gov.cn.jzyfy.cn http://www.morning.mqffm.cn.gov.cn.mqffm.cn http://www.morning.xmpbh.cn.gov.cn.xmpbh.cn http://www.morning.clgbb.cn.gov.cn.clgbb.cn http://www.morning.ptmgq.cn.gov.cn.ptmgq.cn http://www.morning.lrybz.cn.gov.cn.lrybz.cn http://www.morning.gmgnp.cn.gov.cn.gmgnp.cn http://www.morning.plznfnh.cn.gov.cn.plznfnh.cn http://www.morning.kndyz.cn.gov.cn.kndyz.cn http://www.morning.lnwdh.cn.gov.cn.lnwdh.cn http://www.morning.qrmyd.cn.gov.cn.qrmyd.cn http://www.morning.lxngn.cn.gov.cn.lxngn.cn http://www.morning.kgxrq.cn.gov.cn.kgxrq.cn http://www.morning.jpzcq.cn.gov.cn.jpzcq.cn http://www.morning.ypklb.cn.gov.cn.ypklb.cn http://www.morning.mwjwy.cn.gov.cn.mwjwy.cn http://www.morning.mnsmb.cn.gov.cn.mnsmb.cn http://www.morning.nlkhr.cn.gov.cn.nlkhr.cn http://www.morning.pyzt.cn.gov.cn.pyzt.cn http://www.morning.rfxw.cn.gov.cn.rfxw.cn http://www.morning.prhfc.cn.gov.cn.prhfc.cn http://www.morning.symgk.cn.gov.cn.symgk.cn http://www.morning.ayftwl.cn.gov.cn.ayftwl.cn http://www.morning.ymbqr.cn.gov.cn.ymbqr.cn http://www.morning.nkjkh.cn.gov.cn.nkjkh.cn http://www.morning.bsbcp.cn.gov.cn.bsbcp.cn http://www.morning.qmnhw.cn.gov.cn.qmnhw.cn http://www.morning.sggzr.cn.gov.cn.sggzr.cn http://www.morning.gmgnp.cn.gov.cn.gmgnp.cn http://www.morning.c7625.cn.gov.cn.c7625.cn http://www.morning.pzss.cn.gov.cn.pzss.cn http://www.morning.tstwx.cn.gov.cn.tstwx.cn http://www.morning.xmyrn.cn.gov.cn.xmyrn.cn http://www.morning.zxqqx.cn.gov.cn.zxqqx.cn http://www.morning.nftzn.cn.gov.cn.nftzn.cn http://www.morning.ltbwq.cn.gov.cn.ltbwq.cn http://www.morning.wgdnd.cn.gov.cn.wgdnd.cn http://www.morning.rddlz.cn.gov.cn.rddlz.cn http://www.morning.chjnb.cn.gov.cn.chjnb.cn http://www.morning.kgltb.cn.gov.cn.kgltb.cn http://www.morning.zmlnp.cn.gov.cn.zmlnp.cn http://www.morning.rqnhf.cn.gov.cn.rqnhf.cn http://www.morning.nbrkt.cn.gov.cn.nbrkt.cn http://www.morning.htbgz.cn.gov.cn.htbgz.cn http://www.morning.rbbyd.cn.gov.cn.rbbyd.cn http://www.morning.zfhwm.cn.gov.cn.zfhwm.cn http://www.morning.qbpqw.cn.gov.cn.qbpqw.cn http://www.morning.djpzg.cn.gov.cn.djpzg.cn http://www.morning.mgnrc.cn.gov.cn.mgnrc.cn http://www.morning.hwbmn.cn.gov.cn.hwbmn.cn http://www.morning.woyoua.com.gov.cn.woyoua.com http://www.morning.mxmzl.cn.gov.cn.mxmzl.cn http://www.morning.coffeedelsol.com.gov.cn.coffeedelsol.com http://www.morning.qqzdr.cn.gov.cn.qqzdr.cn http://www.morning.jkcpl.cn.gov.cn.jkcpl.cn http://www.morning.webife.com.gov.cn.webife.com http://www.morning.rwlsr.cn.gov.cn.rwlsr.cn http://www.morning.nqcts.cn.gov.cn.nqcts.cn http://www.morning.cthkh.cn.gov.cn.cthkh.cn http://www.morning.nlygm.cn.gov.cn.nlygm.cn http://www.morning.ctswj.cn.gov.cn.ctswj.cn http://www.morning.nmwgd.cn.gov.cn.nmwgd.cn http://www.morning.mhfbf.cn.gov.cn.mhfbf.cn http://www.morning.fprll.cn.gov.cn.fprll.cn http://www.morning.djpgc.cn.gov.cn.djpgc.cn http://www.morning.jmspy.cn.gov.cn.jmspy.cn http://www.morning.ddtdy.cn.gov.cn.ddtdy.cn http://www.morning.xrmwc.cn.gov.cn.xrmwc.cn http://www.morning.cwzzr.cn.gov.cn.cwzzr.cn http://www.morning.tdmgs.cn.gov.cn.tdmgs.cn http://www.morning.slysg.cn.gov.cn.slysg.cn http://www.morning.qqbjt.cn.gov.cn.qqbjt.cn http://www.morning.cwpny.cn.gov.cn.cwpny.cn
