Aspect Ratio -- 宽高比

Task

Write a shader that draws a red circle in the center of the screen. The circle should have a radius of 0.25 times the height of the screen. For aspect ratio correction, adjust the circle's dimensions to account for landscape orientation.
编写一个着色器,在屏幕中心绘制一个红色圆形。该圆形的半径应为屏幕高度的0.25倍。并且进行宽高比校正。

Theory

在片元着色器中,我们通常使用归一化坐标系 (Normalized Coordinates) ,也就是我们熟知的 uv 坐标。这个坐标系的 xy 分量都从 0.0 变化到 1.0。当我们写下 length(uv) 时,我们是在一个理想的、边长为 1 的正方形空间里进行计算。

但问题在于,我们的屏幕或画布很少是正方形的。

想象一个常见的 800x600 像素的画布:

  • 在 X 轴上,从 0.0 到 1.0 代表了 800 个像素的跨度。
  • 在 Y 轴上,从 0.0 到 1.0 代表了 600 个像素的跨度。

这意味着,在物理显示上,uv 坐标系中 X 轴的"单位长度"比 Y 轴的要长。当你基于这个被"拉伸"的坐标系来计算到某一点的距离时,距离的计算本身就会发生扭曲,一个完美的圆形定义(到圆心等距)自然就变成了椭圆。

为此,用宽高比"反向拉伸"坐标系来解决圆被拉伸为椭圆的问题。 将其中一个坐标轴乘以画布的宽高比宽高比 (Aspect Ratio) = 画布宽度 / 画布高度

对于 800x600 的画布,宽高比为 800.0 / 600.0 = 1.333

这个值告诉我们:X 轴被拉伸了 1.333 倍。为了抵消这种拉伸,我们可以在计算距离之前,uv 坐标的 x 分量预先乘以这个宽高比 。或者uv 坐标的 y 分量预先除以这个宽高比

Answer

glsl 复制代码
uniform vec2 iResolution;

void main() {
  vec2 uv = gl_FragCoord.xy / iResolution.xy;
   float aspect = iResolution.x / iResolution.y;
 
   // 核心修复:将 x 轴"压扁",以抵消画布的"拉伸"
    uv.x *= aspect;
 
    // 我们需要同样校正圆心的坐标
    vec2 center = vec2(0.5, 0.5);
    center.x *= aspect;
    
    float radius = 0.25;
    
    // 现在,在一个"看起来"是正方形的坐标空间里计算距离
    float d = distance(uv, center);
    
    // 使用 smoothstep 获得平滑的边缘
    float circle = 1.0 - smoothstep(radius - 0.01, radius, d);
 
    gl_FragColor = vec4(vec3(circle, .0, .0), 1.0);
}

效果

练习

Aspect Ratio

最后

如果你觉得这篇文章有用,记得点赞、关注、收藏,学Shader更轻松!!

相关推荐
king王一帅2 小时前
Incremark Solid 版本上线:Vue/React/Svelte/Solid 四大框架,统一体验
前端·javascript·人工智能
智航GIS7 小时前
10.4 Selenium:Web 自动化测试框架
前端·python·selenium·测试工具
前端工作日常7 小时前
我学习到的A2UI概念
前端
徐同保7 小时前
为什么修改 .gitignore 后还能提交
前端
一只小bit8 小时前
Qt 常用控件详解:按钮类 / 显示类 / 输入类属性、信号与实战示例
前端·c++·qt·gui
Mr -老鬼8 小时前
前端静态路由与动态路由:全维度总结与实践指南
前端
颜酱9 小时前
前端必备动态规划的10道经典题目
前端·后端·算法
wen__xvn9 小时前
代码随想录算法训练营DAY10第五章 栈与队列part01
java·前端·算法
大怪v10 小时前
前端佬们!!AI大势已来,未来的上限取决你的独特气质!恭请批阅!!
前端·程序员·ai编程
Mr -老鬼10 小时前
功能需求对前后端技术选型的横向建议
开发语言·前端·后端·前端框架