1、片元着色器之有向距离场(SDF)

不收藏找不到我2024-11-02 10:32

1、什么是有向距离场？

有向距离场（Signed Distance Field, SDF）是一种在计算机图形学中常用的概念，用于描述空间中某一点到某个形状表面距离的有符号距离。SDF 被广泛应用在实时渲染、碰撞检测、形状表示等场景中。最典型的例子：判断一个点是否在圆内：点到圆心的距离和半径的差是否为负值，负值说明在圆内，反之则在圆上或圆外。

2、绘制圆和正方形

cpp 复制代码

float sdCircle(vec2 uv,float r){
    return length(uv)-r;
}
float sdRect(vec2 uv,float r){
    return max(abs(uv.x),abs(uv.y))-r;
}
void mainImage( out vec4 fragColor, in vec2 fragCoord )
{
    float w = 1.0/iResolution.y;
	// 计算纹理坐标
    vec2 uv = fragCoord/iResolution.xy;
    // 将纹理坐标系原点移动到屏幕中央
    uv-=0.5;
	// 调整 x 轴比例，使得坐标系纵横比一致
    uv.x*=iResolution.x/iResolution.y;
    vec3 col = vec3(0.0);
	// `sdRect(uv - vec2(0.2, 0.2), 0.2)`计算当前 uv 坐标到中心在 (0.2, 0.2)、半径为 0.2 的矩形的距离
    float r= sdRect(uv-vec2(0.2,0.2),0.2);
    // 大于0代表像素点不在矩形范围内
    r = r > 0.0 ? 0.0:1.0;
    // mix(x,y,a)=x×(1−a)+y×a
    col = mix(col,vec3(0.0,0.0,1.0),r);
   
    float c = sdCircle(uv-vec2(-0.2,-0.2),0.2);
    c = c > 0.0 ? 0.0:1.0;
    col = mix(col,vec3(1.0,0.0,1.0),c);
    
    fragColor = vec4(col,1.0);
}

3、结果