[转]热浪扭曲效果

 

热浪扭曲

•          每个人都对自然界中的这种大气效果很熟悉

•          光线在穿过不同密度的介质时会弯曲

 

热微光

•          热空气密度比冷空气小

•          密度影响介质的折射率

•          热空气上升的同时会被冷空气替代, 这会改变光射入眼睛的路线

 

•          渲染场景到RGBA离屏缓存(可渲染的纹理)

•          颜色写入RGB值

•          扭曲度写入Alpha通道

•          绘制全屏长方形到后备缓冲区

•          对离屏缓冲采样以获得扭曲度

•          用扰动贴图来确定扰动向量, 用扭曲度放缩后偏移原始纹理坐标

•          基于扰动纹理坐标的可增长泊松分布(根据扭曲度来进行偏移)

 

扭曲度

•          逐像素判断当前像素被扭曲的程度

•          当光线穿过更多的气体时, 折射程度也相应增加

•          扭曲随场景深度增加

–     开始时把渲染目标的Alpha通道清为1.0,表示最大深度

–     Pixel shader把每个像素的深度写入alpha通道

 

•          深度提供了一个很好的全局扭曲方案, 但是你的美工们希望局部控制

•          热浪几何体可以用来定义扭曲范围, 如热空气出口和喷气发动机尾

•          热浪纹理可以使热浪几何本上的扭曲动起来

 

热度几何体 & 热度纹理

•          像素扭曲度来源来热度纹理

•          扭曲度被深度放大

•          用高度进一步放大 (纹理坐标) 并且 N.V 来避免生硬的边缘

•          扭曲度被写入Alpha通道

 

全屏矩形

 

•          全屏矩形用离屏缓存(可渲染的纹理)来绘制并且用扰动贴图作为纹理

 

扰动贴图

•          一个2D向量储存在红色和绿色通道内

•          在全屏矩形两个方向上卷动贴图并采样两次

•          平均两次采样并把值变换到 [-1.0, 1.0] 的范围内

•          用扭曲度放缩向量

•          结果就是扭曲向量

 

扭曲向量

•          扭曲向量用于偏移原始纹理坐标

•          向量的大小取决于扭曲度

•          这个新的扰动纹理用于读入离屏缓存

 

可增长泊松分布

•          模糊中心在扰动纹理坐标的中间

•          偏移基于扭曲度

 

扭曲 Shader

float4 main (PsInput i) : COLOR

{

   // fetch from perturbation map with scrolling texture coords

   float3 vPerturb0 = tex2D (tPerturbationMap, i.texCoord1);

   float3 vPerturb1 = tex2D (tPerturbationMap, i.texCoord2);

           

   // scale and bias: (color - 0.5f)*2.0f

   vPerturb0 = SiConvertColorToVector(vPerturb0);

   vPerturb1 = SiConvertColorToVector(vPerturb1);

 

   // average perturbation vectors

   float2 offset = (vPerturb0.xy + vPerturb1.xy) * 0.5f;

 

   // get distortion weight from renderable texture (stored in alpha)

   float4 cDistWeight = tex2D (tRBFullRes, i.texCoord0);

 

   // square distortion weight

   cDistWeight.a *= cDistWeight.a;

 

   // compute distorted texture coords

   offset.xy = ((offset.xy * cDistWeight.a) * fPerturbScale) + i.texCoord0;

 

   // fetch the distorted color

   float4 o;

   o.rgb = SiPoissonDisc13RGB(tRBFullRes, offset, 1.0f/screenRes.xy, cDistWeight.a);

   o.a = 1.0f;

   return o;

}

 

可增长泊松分布 Shader

float3 SiGrowablePoissonDisc13FilterRGB

(sampler tSource, float2 texCoord, float2 pixelSize, float discRadius)

{

   float3 cOut;

   float2 poisson[12] = {float2(-0.326212f, -0.40581f),

                         float2(-0.840144f, -0.07358f),

                         float2(-0.695914f, 0.457137f),

                         float2(-0.203345f, 0.620716f),

                         float2(0.96234f, -0.194983f),

                         float2(0.473434f, -0.480026f),

                         float2(0.519456f, 0.767022f),

                         float2(0.185461f, -0.893124f),

                         float2(0.507431f, 0.064425f),

                         float2(0.89642f, 0.412458f),

                         float2(-0.32194f, -0.932615f),

                         float2(-0.791559f, -0.59771f)};

   // Center tap

   cOut = tex2D (tSource, texCoord);

   for (int tap = 0; tap < 12; tap++)

   {

      float2 coord = texCoord.xy + (pixelSize * poisson[tap] * discRadius);

 

      // Sample pixel

      cOut += tex2D (tSource, coord);

   }

   return (cOut / 13.0f);

}