如何实现地面雾GLSL着色器
Vyl*_*ain 6 opengl shader glsl
我正在尝试为我的地形渲染引擎实现地面雾着色器.本文介绍了该技术:http://www.iquilezles.org/www/articles/fog/fog.htm
我们的想法是考虑从相机到碎片的光线,并沿着这条光线集成雾密度函数.
这是我的着色器代码:
#version 330 core
in vec2 UV;
in vec3 posw;
out vec3 color;
uniform sampler2D tex;
uniform vec3 ambientLightColor;
uniform vec3 camPos;
const vec3 FogBaseColor = vec3(1., 1., 1.);
void main()
{
vec3 light = ambientLightColor;
vec TexBaseColor = texture(tex,UV).rgb;
//***************************FOG********************************************
vec3 camFrag = posw - camPos;
float distance = length(camFrag);
float a = 0.02;
float b = 0.01;
float fogAmount = a * exp(-camPos.z*b) * ( 1.0-exp( -distance*camFrag.z*b ) ) / (b*camFrag.z);
color = mix( light*TexBaseColor, light*FogBaseColor, fogAmount );
}
第一件事是我不明白如何选择a和b以及它们在雾密度函数中的物理作用.
然后,结果不是我所期望的......我有一个地面雾,但是fogAmount从0到1的转换总是以摄像机高度为中心.我已经尝试了很多不同的a和b但是当我没有在相机高度进行过渡时,我要么在所有地形都有一个完全模糊或没有模糊.
我检查了我使用的数据,一切都是正确的:
- camPos.z是我相机的高度
- camFrag.z是从摄像机到片段的矢量的垂直分量
我无法理解等式中的哪一部分会导致这种情况.
对此有何想法？
这是大气散射的相当标准的应用。
通常在体积照明的保护下进行讨论，这涉及光通过不同介质（例如烟，空气，水）的透射率。在基于着色器的尖端图形中，可以使用光线行进或仅存在一种统一的参与介质（在这种情况下，雾仅适用于空气）实时实现，简化了集成在一段距离上。
通常，您将对参与的介质进行射线行进以确定光传输的属性，但是将此应用程序简化为假设一种介质，该介质具有明确定义的分布特性，这就是您困惑的系数的来源。雾的密度随距离呈指数变化，这是要b控制的，同样，它也随高度变化（未在下面的方程式中直接显示）。
（来源：iquilezles.org）
但是，本文介绍的讨论内容的名称a和系数很差b。这些控制了散射和消光。笔者多次提到的消光系数为extintion，这真的是没有意义的我-希望这仅仅是因为英语不是作者的母语。可以认为消光是吸收光线的速度，它描述了介质的不透明性。如果您想为所有这些提供更多的理论基础，请查看以下文章。
考虑到这一点，再看一下文章中的代码：
vec3 applyFog( in vec3 rgb, // original color of the pixel
in float distance, // camera to point distance
in vec3 rayOri, // camera position
in vec3 rayDir ) // camera to point vector
{
float fogAmount = c*exp(-rayOri.y*b)*(1.0-exp(-distance*rayDir.y*b))/rayDir.y;
vec3 fogColor = vec3(0.5,0.6,0.7);
return mix( rgb, fogColor, fogAmount );
}
您c实际上可以a从原始方程式的代码中看到这一点。
更重要的是，这里还有一个附加表达式：
该附加表达式控制相对于高度的密度。从着色器的实现来看，您没有正确实现第二个表达式。camFrag.z很可能不是高度，而是深度。此外，我不明白您为什么要乘以b系数。
我找到了一种方法，可以给出我正在寻找的结果。
该方法在 Eric Lengyel 的这篇文章中有描述：[链接] http://www.terathon.com/lengyel/Lengyel-UnifiedFog.pdf
它解释了如何使用密度和高度参数创建雾层。您可以飞过它，它会逐渐融合雾上方的所有几何体。