OpenGL Shader阴影遮罩

时间:2022-05-23 JulyYu 人气:0

smoothstep另一种用法

在之前OpenGL Shader-抗锯齿实现文章中所介绍的那样：为了抗锯齿效果可以用smoothstep函数对绘制形状进行平滑过渡来实现。其中也提到了当smoothstep函数中入参a和b范围过大时就会出现渐变效果。如OpenGL Shader-抗锯齿实现中所展示的效果：

遮罩效果实现

看到这个效果后似乎可以利用smoothstep函数中a和b入参取大范围来实现不一样的特效能力。例如可以使用该特点来实现类似于老电影中遮罩效果，在视图边缘出现一层朦胧遮罩中间最亮四周有一层淡淡的阴影效果。

实现原理其实就是利用smoothstep函数入参使用大范围值，在绘制圆基础上改造处理。底色使用白色vec3(1.),阴影遮盖使用黑色vec3(1.)就能达到阴影遮罩效果了。

void main() {
    vec2 uv = gl_FragCoord.xy / iResolution.xy;

    vec4 texture = texture(iChannel2,uv);
    uv -= 0.5;
    uv.x *= iResolution.x/iResolution.y;
    float m = 0.4;
    m = smoothstep(m-0.2,m+0.2,length(uv) - 0.2);
    vec3 pixel = mix(vec3(1.),vec3(0.),m);
    gl_FragColor = vec4(pixel,1.0);
    
}

除了采用smoothstep函数实现外，下面还有一种方法也能实现阴影遮罩效果。如下glsl所示对颜色向量vec4 texture和vignette相乘，相当于改变色值通道亮度达到明暗对比；同时对于取值uv.y-0.5可以理解越接近中心取值越接近为0，那么计算得出的vignette就越大约接近为1。

void main() {
    vec2 uv = gl_FragCoord.xy / iResolution.xy;
    vec4 texture = vec4(1.);
    float vigAmt = 4.0;
    float vignette = (1.0-vigAmt*(uv.y-0.5)*(uv.y-0.5))*(1.0-vigAmt*(uv.x-0.5)*(uv.x-0.5));
    texture *= vignette;
    gl_FragColor = texture;
}

通过对照也能发现采用圆形公式实现遮罩是有一定圆弧趋势，而另一种遮罩是偏向矩形，在特效效果上略有差异。以此类推肯定还可以根据这种方式来实现星型，爱心等形状遮罩。

smoothstep

vignette

效果扩展

最后可以增加一个time时间入参，通过vigAmt值不断变化vignette强弱来实现忽明忽暗的效果，会有一种在看老电影的感受。

#define time iTime
void main() {
    vec2 uv = gl_FragCoord.xy / iResolution.xy;
    vec4 texture = texture(iChannel2,uv);
    float vigAmt = 4.0 + 0.3 * sin(time + 5.0 * cos(time*5.0));
    float vignette = (1.0-vigAmt*(uv.y-0.5)*(uv.y-0.5))*(1.0-vigAmt*(uv.x-0.5)*(uv.x-0.5));
    texture *= vignette;
    gl_FragColor = texture;
}

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