雾的简单实现


雾是黄色,远处的雾更加浓,看不见物体的纹理,首先给出的是支持线性计算的顶点着色器,器代码如下:

uniform mat4 uMVPMatrix; //总变换矩阵
uniform mat4 uMMatrix; //变换矩阵
uniform vec3 uLightLocation;	//光源位置
uniform vec3 uCamera;	//摄像机位置
attribute vec3 aPosition;  //顶点位置
attribute vec3 aNormal;    //顶点法向量
varying vec4 ambient;
varying vec4 diffuse;
varying vec4 specular; 
varying float vFogFactor; //雾因子

//定位光光照计算的方法
void pointLight(					//定位光光照计算的方法
  in vec3 normal,				//法向量
  inout vec4 ambient,			//环境光最终强度
  inout vec4 diffuse,				//散射光最终强度
  inout vec4 specular,			//镜面光最终强度
  in vec3 lightLocation,			//光源位置
  in vec4 lightAmbient,			//环境光强度
  in vec4 lightDiffuse,			//散射光强度
  in vec4 lightSpecular			//镜面光强度
){
  ambient=lightAmbient;			//直接得出环境光的最终强度  
  vec3 normalTarget=aPosition+normal;	//计算变换后的法向量
  vec3 newNormal=(uMMatrix*vec4(normalTarget,1)).xyz-(uMMatrix*vec4(aPosition,1)).xyz;
  newNormal=normalize(newNormal); 	//对法向量规格化
  //计算从表面点到摄像机的向量
  vec3 eye= normalize(uCamera-(uMMatrix*vec4(aPosition,1)).xyz);  
  //计算从表面点到光源位置的向量vp
  vec3 vp= normalize(lightLocation-(uMMatrix*vec4(aPosition,1)).xyz);  
  vp=normalize(vp);//格式化vp
  vec3 halfVector=normalize(vp+eye);	//求视线与光线的半向量    
  float shininess=50.0;				//粗糙度,越小越光滑
  float nDotViewPosition=max(0.0,dot(newNormal,vp)); 	//求法向量与vp的点积与0的最大值
  diffuse=lightDiffuse*nDotViewPosition;				//计算散射光的最终强度
  float nDotViewHalfVector=dot(newNormal,halfVector);	//法线与半向量的点积 
  float powerFactor=max(0.0,pow(nDotViewHalfVector,shininess)); 	//镜面反射光强度因子
  specular=lightSpecular*powerFactor;    			//计算镜面光的最终强度
}
//计算雾因子的方法
float computeFogFactor(){
   float fogDistance = length(uCamera-(uMMatrix*vec4(aPosition,1)).xyz);//顶点到摄像机的距离
   const float end = 490.0;//雾结束位置
   const float start = 350.0;//雾开始位置   
   float tmpFactor = 1.0-smoothstep(start,end,fogDistance);//计算雾因子
   return tmpFactor;  
}
void main()     
{
   gl_Position = uMVPMatrix * vec4(aPosition,1); //根据总变换矩阵计算此次绘制此顶点位置
   vec4 ambientTemp, diffuseTemp, specularTemp;   //存放环境光、散射光、镜面反射光的临时变量   
     
   pointLight(normalize(aNormal),ambientTemp,diffuseTemp,specularTemp,uLightLocation,vec4(0.4,0.4,0.4,1.0),vec4(0.7,0.7,0.7,1.0),vec4(0.3,0.3,0.3,1.0));
   
   ambient=ambientTemp;
   diffuse=diffuseTemp;
   specular=specularTemp;
   //计算雾因子
   vFogFactor = computeFogFactor();
}

介绍完顶点着色器后,下面接着是片源着色器:

precision mediump float;
varying vec4 ambient;
varying vec4 diffuse;
varying vec4 specular;
varying float vFogFactor; //雾因子
void main()                         
{
	vec4 objectColor=vec4(0.95,0.95,0.95,1.0);//物体颜色	
	vec4 fogColor = vec4(0.97,0.76,0.03,1.0);//雾的颜色	
 	if(vFogFactor != 0.0){//如果雾因子为0,不必计算光照
		objectColor = objectColor*ambient+objectColor*specular+objectColor*diffuse;//计算光照之后物体颜色
		gl_FragColor = objectColor*vFogFactor + fogColor*(1.0-vFogFactor);//物体颜色和雾颜色插值计算最终颜色
	}else{
 	    gl_FragColor=fogColor;
 	}
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/Anzhongliu/p/6092120.html