这一节我们来探讨距离场构图
法。
我们回顾一下前面绘制圆的思路,就是定义每个像素点的一个距离,例如每个点到圆心的距离,再根据距离值来计算颜色值。
其实我们可以将这种方式抽象化,变成一种普遍的方法,我们可以称为距离场构图
,其核心在于给每个像素定义一个特定的距离值,所有距离值相等的点则意味这些像素点的颜色值也一致。
上述绘制圆的距离值如果我们用通俗的话来说就是:
scss
每个像素点,请你计算下你们各自到(0.0,0.0)这个点的距离,如果大于0.5则使用绿色,否则使用黑色
基于上述原理,例如我们也可以定义例如像素点到v1(0.5,0.0)
,v2(-0.5,0.0)
两个点的距离之和做为距离。
c
void main(){
// 将坐标归一化到[-1,1]
vec2 st = 2.0*(gl_FragCoord.xy/vec2(1000.0,1000.0)) - vec2(1.0);
float v = length(st-vec2(-0.5,0.0)) + length(st-vec2(0.5,0.0));
float v2 = smoothstep(0.0,2.0,v);
gl_FragColor = vec4(1.0,v2,0.0,1.0);
}
也可以定义到两点距离取最短的那个
c
void main(){
// 将坐标归一化到[-1,1]
vec2 st = 2.0*(gl_FragCoord.xy/vec2(1000.0,1000.0)) - vec2(1.0);
float v = min(length(st-vec2(-0.5,0.0)) , length(st-vec2(0.5,0.0)));
float v2 = smoothstep(0.0,1.0,v);
gl_FragColor = vec4(1.0,v2,0.0,1.0);
}
利用此方法,我们也可以绘制一些通用的线条。例如绘制一条直线。我们可以定义每个像素点到这个直线的距离。如果点在这个直线上,则距离为0,我们可以使用向量的方法来计算点到直线的距离
现在我们假如需要绘制y=x+0.1
的直线,我们取两个直线上的点v1(0,0.1)和v2(-0.1,0)
c
// 封装绘制直线方法。
float sdf_line(vec2 st,vec2 v1,vec2 v2){
vec2 ab = v2 - v1;
vec2 ap = st - v1;
return ((ap.x * ab.y) - (ab.x * ap.y))/length(ab);
}
void main(){
// 将坐标归一化到[-1,1]
vec2 st = 2.0*(gl_FragCoord.xy/vec2(1000.0,1000.0)) - vec2(1.0);
float d = sdf_line(st,vec2(-0.1,0.0),vec2(0.0,0.1));
gl_FragColor = vec4(step(abs(d),0.005));
}
还可以绘制抛物线和三角函数:
c
vec4 stroke(float d,vec4 color,float w){
float v = step(abs(d),w);
return color*v;
}
void main(){
// 将坐标归一化到[-1,1]
vec2 st = 2.0*(gl_FragCoord.xy/vec2(1000.0,1000.0)) - vec2(1.0);
float d = st.y - st.x*st.x;
float d1 = st.y - 0.1*sin((2.0*3.1415/0.2)*st.x);
float d2 = st.y - 0.1*sin((2.0*3.1415/0.2)*st.x)/st.x;
gl_FragColor=stroke(d,vec4(1.0),0.005)+stroke(d1,vec4(0.0,1.0,0.0,1.0),0.005)+stroke(d2,vec4(1.0,1.0,0.0,1.0),0.005);
}