本文实例为大家分享了OpenGL实现彩色光圈效果的具体代码，供大家参考，具体内容如下
研究了一个彩色光圈效果，感觉挺不错的，分享给大家，效果如下：
代码如下：
Shader "shadertoy/TotalNoob" { //https://www.shadertoy.com/view/XdlSDs
Properties{
iMouse ("Mouse Pos", Vector) = (100,100,0,0)
iChannel0("iChannel0", 2D) = "white" {}
iChannelResolution0 ("iChannelResolution0", Vector) = (100,100,0,0)
}
CGINCLUDE
#include "UnityCG.cginc"
#pragma target 3.0
#pragma glsl
#define vec2 float2
#define vec3 float3
#define vec4 float4
#define mat2 float2x2
#define iGlobalTime _Time.y
// #define mod fmod // mod = sign*fmod
#define mix lerp
#define atan atan2
#define fract frac
#define texture2D tex2D
// 屏幕的尺寸
#define iResolution _ScreenParams
// 屏幕中的坐标，以pixel为单位
#define gl_FragCoord ((_iParam.srcPos.xy/_iParam.srcPos.w)*_ScreenParams.xy)
#define PI2 6.28318530718
#define pi 3.14159265358979
#define halfpi (pi * 0.5)
#define oneoverpi (1.0 / pi)
fixed4 iMouse;
sampler2D iChannel0;
fixed4 iChannelResolution0;
struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION;
float4 srcPos : TEXCOORD0;
};
// precision highp float;
v2f vert(appdata_base v){
v2f o;
o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
o.srcPos = ComputeScreenPos(o.pos);
return o;
}
vec4 main(v2f _iParam);
fixed4 frag(v2f _iParam) : COLOR0 {
return main(_iParam);
}
vec4 main(v2f _iParam) {
vec2 p = (2.0*gl_FragCoord.xy-iResolution.xy)/iResolution.y;
float tau = 3.1415926535*2.0;
float a = atan(p.x,p.y);
float r = length(p)*0.75;
vec2 uv = vec2(a/tau,r);
//get the color
float xCol = (uv.x - (iGlobalTime / 3.0)) * 3.0;
xCol = sign(xCol)*fmod(xCol, 3.0);
vec3 horColour = vec3(0.25, 0.25, 0.25);
if (xCol < 1.0) {
horColour.r += 1.0 - xCol;
horColour.g += xCol;
} else if (xCol < 2.0) {
xCol -= 1.0;
horColour.g += 1.0 - xCol;
horColour.b += xCol;
} else {
xCol -= 2.0;
horColour.b += 1.0 - xCol;
horColour.r += xCol;
}
// draw color beam
uv = (2.0 * uv) - 1.0;
float beamWidth = (0.7+0.5*cos(uv.x*10.0*tau*0.15*clamp(floor(5.0 + 10.0*cos(iGlobalTime)), 0.0, 10.0))) * abs(1.0 / (30.0 * uv.y));
vec3 horBeam = vec3(beamWidth,beamWidth,beamWidth);
vec4 gl_FragColor = vec4((( horBeam)* horColour ), 1.0);
return gl_FragColor;
}
ENDCG
SubShader {
Pass {
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest
ENDCG
}
}
FallBack Off
}
代码分析
代码分两部分，颜色 * 光圈，如下图：
* 
= 
彩色的算法
代码如下：
vec2 p = (2.0*gl_FragCoord.xy-iResolution.xy)/iResolution.y;
float tau = 3.1415926535*2.0;
float a = atan(p.x,p.y);
float r = length(p)*0.75;
vec2 uv = vec2(a/tau,r);
//get the color
float xCol = (uv.x - (iGlobalTime / 3.0)) * 3.0;
xCol = mod(xCol, 3.0);
vec3 horColour = vec3(0.25, 0.25, 0.25);
if (xCol < 1.0) {
horColour.r += 1.0 - xCol;
horColour.g += xCol;
} else if (xCol < 2.0) {
xCol -= 1.0;
horColour.g += 1.0 - xCol;
horColour.b += xCol;
} else {
xCol -= 2.0;
horColour.b += 1.0 - xCol;
horColour.r += xCol;
}
这段代码是写在fragment shader中的，也就是说，每个像素点的渲染都会调用这段代码。
a) vec2 p = (2.0*gl_FragCoord.xy-iResolution.xy)/iResolution.y;
p表示把当前的坐标轴缩小到原来的1/2，原点移动到屏幕中间，并把x,y轴的坐标范围缩小到1左右的值（即p的y轴范围在-1到1之间，x轴的范围也在附近）；
b）float a = atan(p.x, p.y);
a表示p点绕原点的角度，范围为[-π，π]；所以uv.x = a/tau的范围为[-1/2, 1/2]；
float xCol = (uv.x - (iGlobalTime / 3.0)) * 3.0; xCol=mod(xCol, 3)的范围为 [0,3]
c) xCol经过上面处理，其范围为[0,3]; 现在把这个范围平均分成3份，每一份做一个颜色的混合：
[0,1]：Red和Green混合；[1,2]：Green和Blue混合；[2,3]：Blue和Red混合。
光圈的算法
a）画光圈
式子：abs(1.0 / (30.0*uv.y))
知识：在shader中，如果color的值为负数，则认为是0，不显示该颜色。
uv变量中uv.y表示点到原点的距离，值的范围为 [0, ]
a-1) uv = (2.0 * uv) - 1.0; 先把uv缩小到原来的1/2，然后向外移动1单位。uv.y的值为[-1/2, ]；由于负值color不被显示，如下图A：
a-2) 1.0/(30.0* uv.y); 缩小到原来的1/30，并做个倒数，如下图B
a-3) abs(1.0/(30.0* uv.y)); 然后做个绝对值，如下图C
=》
=》
画光圈的算法和《【OpenGL】Shader实例分析（一）－Wave》中画线的算法很类似。
b）光圈动画
式子：(0.7+0.5*cos(uv.x*10.0*tau*0.15*clamp(floor(5.0 + 10.0*cos(iGlobalTime)), 0.0, 10.0)))
为了方便，把上面的式子分解如下：
式1：float tt = 5.0 + 10.0*cos(iGlobalTime);
式2：float param = clamp(floor(tt), 0.0, 10.0);
式3：float beamWidth = (0.7+0.5*cos(uv.x*pi*param));
我们把beamWidth作为颜色输出；
先理解式3，如果当param为0,、1、2、3、10时，分别参考下图：
=》 
=》
=》 
=》
式2的作用，把tt的值做一个包装，使其为0到10之间的整数
式1的作用，起周期作用，值域为[-5,15]; 其值如左下图所示； 又由于式2做了clamp，把大于10和小于0的值去掉，最终的动画如右下图所示：
====》
把光圈和颜色整合起来就看到了和文章开头的动画一样的效果了。
最后吧所有的效果整合起来，如下图：
【彩色】 => 【彩色旋转】 =》【彩色旋转+动画】 =》【彩色旋转+动画+光圈】
=》
=》=》
本次分析到此结束，欢迎讨论。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。