【Overload游戏引擎分析】画场景网格的Shader

Overload引擎地址: GitHub - adriengivry/Overload: 3D Game engine with editor

一、栅格绘制基本原理

Overload Editor启动之后,场景视图中有栅格线,这个在很多软件中都有。刚开始我猜测它应该是通过绘制线实现的。阅读代码发现,这个栅格的几何网格只有两个三角形面片组成的正方形,使用特殊Shader绘制出来的。

绘制栅格的代码在EditorRenderer.cpp中,代码如下:

void OvEditor::Core::EditorRenderer::RenderGrid(const OvMaths::FVector3& p_viewPos, const OvMaths::FVector3& p_color)
{constexpr float gridSize = 5000.0f; // 栅格的总的大小FMatrix4 model = FMatrix4::Translation({ p_viewPos.x, 0.0f, p_viewPos.z }) * FMatrix4::Scaling({ gridSize * 2.0f, 1.f, gridSize * 2.0f }); // 栅格的模型矩阵m_gridMaterial.Set("u_Color", p_color); // 栅格的颜色m_context.renderer->DrawModelWithSingleMaterial(*m_context.editorResources->GetModel("Plane"), m_gridMaterial, &model); // 绘制栅格// 绘制坐标轴的三条线m_context.shapeDrawer->DrawLine(OvMaths::FVector3(-gridSize + p_viewPos.x, 0.0f, 0.0f), OvMaths::FVector3(gridSize + p_viewPos.x, 0.0f, 0.0f), OvMaths::FVector3(1.0f, 0.0f, 0.0f), 1.0f);m_context.shapeDrawer->DrawLine(OvMaths::FVector3(0.0f, -gridSize + p_viewPos.y, 0.0f), OvMaths::FVector3(0.0f, gridSize + p_viewPos.y, 0.0f), OvMaths::FVector3(0.0f, 1.0f, 0.0f), 1.0f);m_context.shapeDrawer->DrawLine(OvMaths::FVector3(0.0f, 0.0f, -gridSize + p_viewPos.z), OvMaths::FVector3(0.0f, 0.0f, gridSize + p_viewPos.z), OvMaths::FVector3(0.0f, 0.0f, 1.0f), 1.0f);
}

从中看出,先将面片平移到视点的前方,使得三角形始终在视锥体范围内,同时将三角形进行缩放,总的尺寸缩放到10000。然后使用m_gridMaterial材质进行绘制。所谓的材质就是Shader的封装。最后再绘制坐标轴的三条线。

可以使用RenderDoc抓帧,可以验证确实是这么实现的。

二、栅格绘制的Shader代码

绘制栅格的Vertex Shader代码如下:

#version 430 corelayout (location = 0) in vec3 geo_Pos;
layout (location = 1) in vec2 geo_TexCoords;
layout (location = 2) in vec3 geo_Normal;layout (std140) uniform EngineUBO
{mat4    ubo_Model;mat4    ubo_View;mat4    ubo_Projection;vec3    ubo_ViewPos;float   ubo_Time;
};out VS_OUT
{vec3 FragPos;vec2 TexCoords;
} vs_out;void main()
{vs_out.FragPos      = vec3(ubo_Model * vec4(geo_Pos, 1.0)); // 计算顶点世界坐标系坐标vs_out.TexCoords    = vs_out.FragPos.xz;  // 对应的纹理坐标,取对应的世界坐标gl_Position = ubo_Projection * ubo_View * vec4(vs_out.FragPos, 1.0); // 计算NDC坐标
}

 Vertex Shader的代码相对较简单,有效的输入只有geo_Pos。EngineUBO是OpenGL的UBO变量,传入了模型、视图、投影矩阵。main方法中,计算了三角形的世界坐标系坐标、纹理坐标、输出gl_Position变量。

Fragment Shader的代码如下:


#version 430 coreout vec4 FRAGMENT_COLOR;layout (std140) uniform EngineUBO
{mat4    ubo_Model;mat4    ubo_View;mat4    ubo_Projection;vec3    ubo_ViewPos;float   ubo_Time;
};in VS_OUT
{vec3 FragPos;vec2 TexCoords;
} fs_in;uniform vec3 u_Color;float MAG(float p_lp)
{const float lineWidth = 1.0f;const vec2 coord       = fs_in.TexCoords / p_lp;const vec2 grid        = abs(fract(coord - 0.5) - 0.5) / fwidth(coord);const float line       = min(grid.x, grid.y);const float lineResult = lineWidth - min(line, lineWidth);return lineResult;
}float Grid(float height, float a, float b, float c)
{const float cl   = MAG(a);const float ml   = MAG(b);const float fl   = MAG(c);const float cmit =  10.0f;const float cmet =  40.0f;const float mfit =  80.0f;const float mfet =  160.0f;const float df   = clamp((height - cmit) / (cmet - cmit), 0.0f, 1.0f);const float dff  = clamp((height - mfit) / (mfet - mfit), 0.0f, 1.0f);const float inl  = mix(cl, ml, df);const float fnl  = mix(inl, fl, dff);return fnl;
}void main()
{const float height = distance(ubo_ViewPos.y, fs_in.FragPos.y);const float gridA = Grid(height, 1.0f, 4.0f, 8.0f);const float gridB = Grid(height, 4.0f, 16.0f, 32.0f);const float grid  = gridA * 0.5f + gridB;// const vec2  viewdirW    = ubo_ViewPos.xz - fs_in.FragPos.xz;// const float viewdist    = length(viewdirW);FRAGMENT_COLOR = vec4(u_Color, grid);
}

Fragment shader的代码没有看太明白,需要的时候再分析吧。

三、绘制坐标轴线Shader

相比之下,绘制坐标轴线的Shader就简单太多了。线的顶点使用两个uniform变量传入线的两个顶点,根据gl_VertexID判断使用哪个顶点。FS直接给出颜色。

############ Vertex Shader ############version 430 coreuniform vec3 start;
uniform vec3 end;
uniform mat4 viewProjection;void main()
{vec3 position = gl_VertexID == 0 ? start : end;gl_Position = viewProjection * vec4(position, 1.0);
}########  Fragment Shader #############
#version 430 coreuniform vec3 color;out vec4 FRAGMENT_COLOR;void main()
{FRAGMENT_COLOR = vec4(color, 1.0);
}

对应CPU端的代码:

void OvRendering::Core::ShapeDrawer::DrawLine(const OvMaths::FVector3& p_start, const OvMaths::FVector3& p_end, const OvMaths::FVector3& p_color, float p_lineWidth)
{// 绑定line Shaderm_lineShader->Bind();m_lineShader->SetUniformVec3("start", p_start); // 线的起点m_lineShader->SetUniformVec3("end", p_end);     // 线的终点m_lineShader->SetUniformVec3("color", p_color); // 线的颜色// 绘制线m_renderer.SetRasterizationMode(OvRendering::Settings::ERasterizationMode::LINE);m_renderer.SetRasterizationLinesWidth(p_lineWidth);// 掉Draw callm_renderer.Draw(*m_lineMesh, Settings::EPrimitiveMode::LINES);m_renderer.SetRasterizationLinesWidth(1.0f);m_renderer.SetRasterizationMode(OvRendering::Settings::ERasterizationMode::FILL);m_lineShader->Unbind();
}

这里有个m_lineMesh对象,其包含两个随意的顶点即可,只是为了启动两次顶点着色器,真实的顶点坐标是靠uniform传入的。Overload将其全部初始化为0:

std::vector<Geometry::Vertex> vertices;vertices.push_back({0, 0, 0,// 坐标0, 0,   // 纹理0, 0, 0,// 法线0, 0, 0,0, 0, 0});vertices.push_back({0, 0, 0,0, 0,0, 0, 0,0, 0, 0,0, 0, 0});m_lineMesh = new Resources::Mesh(vertices, { 0, 1 }, 0);

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/96044.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

STM32复习笔记(二):GPIO

目录 &#xff08;一&#xff09;Demo流程 &#xff08;二&#xff09;工程配置 &#xff08;三&#xff09;代码部分 &#xff08;四&#xff09;外部中断&#xff08;EXTI&#xff09; &#xff08;一&#xff09;Demo流程 首先&#xff0c;板子上有4个按键&#xff0c;…

外包做了3个月,技术退步明显。。。。。

先说一下自己的情况&#xff0c;大专生&#xff0c;17年通过校招进入广州某软件公司&#xff0c;干了接近4年的功能测试&#xff0c;今年年初&#xff0c;感觉自己不能够在这样下去了&#xff0c;长时间呆在一个舒适的环境会让一个人堕落!而我已经在一个企业干了四年的功能测试…

科普文章|一文了解平行链及其优势

平行链是一种可以连接到更规模的区块链网络&#xff08;波卡&#xff09;的独立区块链。不同于传统区块链&#xff08;如比特币和以太坊&#xff09;是孤立的并且无法在本地相互通信&#xff0c;平行链与其他平行链并行运行&#xff0c;并且相互可以无缝通信。平行链还使用波卡…

JS进阶-原型对象prototype

原型 原型就是一个对象&#xff0c;也称为原型对象 构造函数通过原型分配的函数是所有对象所共享的。 JavaScript规定&#xff0c;每一个构造函数都有一个prototype属性&#xff0c;指向另一个对象&#xff0c;所以我们也称为原型对象 这个对象可以挂载函数&#xff0c;对象…

Golang编译生成可执行程序的三种方法

目录 前言 正文 方法一、 方法二、 方法三、 结尾 前言 Golang是一种强类型、编译型、跨平台的编程语言&#xff0c;相同代码在不同平台上都可以编译出对应的可执行程序。今天就来简单介绍一下如何使用命令编译出可执行程序&#xff0c;本文以windows平台为例进行介绍。 …

关于在 Notion 中使用 Markdown 语法

关于在 Notion 中使用 Markdown 语法 习惯使用的 Markdown 的伙伴们应该知道&#xff0c;当需要加粗字体时&#xff0c;会首先输入 ** **&#xff0c;然后在里面填内容。 但是在 Notion 中&#xff0c;这个就不太行了。它所定义的规则是从前往后&#xff0c;也就是先键入**&…

1.软件测试基础

一、软件测试概念 1.什么是软件 软件是计算机程序&#xff0c;是由计算机代码编写的一系列指令和数据&#xff0c;可以实现各种功能。它指的是计算机系统中的应用程序&#xff0c;包括操作系统、应用软件、驱动程序等。软件可以通过编程语言编写和开发&#xff0c;并可以安装…

网络初识必知会

局域网&#xff1a;把一些设备通过交换机/路由器连接起来 广域网&#xff1a;把更多的局域网也相互连接&#xff0c;当网络规模足够大的 交换机&#xff1a;组网过程中的重要设备&#xff01; 路由器&#xff1a;组网过程中的重要设备&#xff01; IP地址&#xff1a;描述一…

QT、c/c++通过宏自动判断平台

QT、c/c通过宏自动判断平台 Chapter1 QT、c/c通过宏自动判断平台 Chapter1 QT、c/c通过宏自动判断平台 原文链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq_32348883/article/details/123063830 背景 为了更好的进行跨平台移植、编译、调试。 具体操作 宏操作 #ifdef _WIN32//d…

什么,这年头还有人不知道404

写在前面 哥&#xff0c;来帮我看看&#xff0c;这个请求怎么404了&#xff0c;明明接口路径是对的啊&#xff01;一个下午&#xff0c;组里的小哥突然让我帮忙看这个问题&#xff0c;我不禁一惊&#xff0c;啥&#xff0c;这年头了还有人搞不定404&#xff0c;如有还有&#…

C语言 实现 链 显示 效果 查找 修改 删除

显示所有信息 2023年10月1日的描述:今天放假 2023年10月2日的描述:今天有体育 2023年10月3日的描述:今天有数学 2023年10月4日的描述:今天有语文 2023年10月5日的描述:今天有政治 2023年10月6日的描述:今天交学费 2023年10月7日的描述:今天周末 2023年10月8日的描述:今天给家里…

公司安防工程简要介绍及系统需求分析

多年来 从事安保监控领域的经验&#xff0c;在系统的功能要求、设备选型、施 工控制、 后期维护、人员配备等各方面反复论证&#xff0c;最终形成了本方案。在系统 的硬件选择上&#xff0c;把系统的稳定性、安全性、可靠性放在第一位。根据 招标文件的要求选用当今安防行业具…

FFmpeg:打印音/视频信息(Meta信息)

多媒体文件基本概念 多媒体文件其实是个容器在容器里面有很多流(Stream/Track)每种流是由不同的编码器编码的从流中读出的数据称为包在一个包中包含着一个或多个帧 几个重要的结构体 AVFormatContextAVStreamAVPacket FFmpeg操作流数据的基本步骤 打印音/视频信息(Meta信息…

LVGL_基础控件滚轮roller

LVGL_基础控件滚轮roller 1、创建滚轮roller控件 /* 创建一个 lv_roller 部件(对象) */ lv_obj_t * roller lv_roller_create(lv_scr_act()); // 创建一个 lv_roller 部件(对象),他的父对象是活动屏幕对象// 将部件(对象)添加到组&#xff0c;如果设置了默认组&#xff0c…

vim教程,看完这篇绝对够用啦

简介 vi 是一种命令行的文本编辑器,vim 是进阶版的 vi,gvim是vim的图形化版本。 Vim有几种基本的工作模式: 一般模式(Normal Mode, 命令模式,普通模式)一般模式是vim默认的模式,当打开一个文件时会自动进入此模式。 在此模式下,可以执行移动光标、滚动屏幕、删除字符…

不断优化的素数算法

前言&#xff1a;素数判断是算法中重要的一环&#xff0c;掌握优秀的素数判断方法是算法player的必修课。本文介绍的是由简到繁的素数算法&#xff0c;便于初学者从入门到精通。 素数&#xff08;质数&#xff09;&#xff1a;只能被 1 和它本身整除的数称作素数&#xff0c;如…

总结二:linux面经

文章目录 1、 Linux中查看进程运行状态的指令、查看内存使用情况的指令、tar解压文件的参数。2、文件权限怎么修改&#xff1f;3、说说常用的Linux命令&#xff1f;4、说说如何以root权限运行某个程序&#xff1f;5、 说说软链接和硬链接的区别&#xff1f;6、说说静态库和动态…

(四)正点原子STM32MP135移植——u-boot移植

一、概述 u-boot概述就不概述了&#xff0c;u-boot、kernel、dtb三件套&#xff0c;dddd 经过国庆艰苦奋战&#xff0c;已经成功把所有功能移植好了 二、编译官方代码 进入u-boot的目录 2.1 解压源码、打补丁 /* 解压源码 */ tar xf u-boot-stm32mp-v2022.10-stm32mp-r1-r0.…

充分理清限制与条件+构造二分图+最小割:ARC142E

https://www.luogu.com.cn/problem/AT_arc142_e 他的充要条件是是什么&#xff1a; a i , a j ≥ m i n ( b i , b j ) a_i,a_j\ge min(b_i,b_j) ai​,aj​≥min(bi​,bj​)存在 a i ≥ m a x ( b i , b j ) a_i\ge max(b_i,b_j) ai​≥max(bi​,bj​) 第一个条件直接预处理一…

Springcloud支付模块

客户端消费者80 order 微服务提供者8001 payment 订单模块可以调动支付模块 步骤&#xff1a; 1、建moudle 2、改写pom 3、写yml 4、主启类 5、业务类