【OpenGL】分形Julia集 现代OpenGL C++ GLSL实现（六）
文章目录
- 代码1
- 代码2
- 代码3
参考文章： https://learnopengl-cn.readthedocs.io/zh/latest/
上一节：https://blog.csdn.net/qq_40515692/article/details/106950901
演示视频： https://www.bilibili.com/video/BV1bZ4y1u7my/
- 代码1存在两个问题。
- 代码2解决了问题2。
- 代码3解决了问题1、2。
- 想看最终代码的直接代码3
问题1： GLSL现阶段貌似只有float类型，貌似4.0有更高的精度，这会导致放大一些后就出现模糊的情况。
问题2： 按键我暂时没管了，需要连续按，如果不喜欢可以用标志位解决。但是我发现貌似glfw的鼠标键盘事件貌似都不怎么灵敏，不知道是不是使用方式有误。
等待更新一些代码的解释。
代码1
- main.cpp
#include - Shader.h
#ifndef SHADER_H
#define SHADER_H
#include - default.vs
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 position;
out vec3 ourColor;
uniform float rateZoom;
uniform vec2 alpha;
uniform vec2 C; // (-0.8,0.156)
void main()
{
const int N = 100;
const float M = 1000;
vec2 X = vec2(position.x*rateZoom, position.y*rateZoom);
X += alpha;
vec3 color;
for(int k=0;k<N;k++){
// X = X*X; X = X+C;
X = vec2(X.x*X.x - X.y*X.y , 2*X.x*X.y);
X += C;
if(X.x*X.x+X.y*X.y > M){
// 配色1
float gi = float(k) / 100.0;
color.x = gi;
color.y = (1.0-X.x) * gi;
color.z = (1.0-X.y) * gi;
// 配色2
/*int tempK = k * k;
tempK = tempK * tempK;
int x = tempK + tempK;
int y = int(exp(k)); // 必须加上int()强制类型转化,GLSL没有隐式转换，左右类型必须一致；
int z = tempK * tempK;
color.x = float(x%255)/255.0;
color.y = float(y%255)/255.0;
color.z = float(z%255)/255.0;*/
break;
}
}
ourColor = color;
gl_Position = vec4(position, 1.0f);
}
- default.frag
#version 330 core
in vec3 ourColor;
out vec4 color;
void main()
{
color = vec4(ourColor, 1.0f);
}
代码2
更新：
经过评论提醒，确实可以只传递6个顶点（两个三角形绘制），然后让GPU插值。这样不用每次渲染传入WIDTH*HEIGHT*3的数组了。
但是我开始一直把处理写到了Vertex Shader，一直不行就一张渐变图，后来才想到渲染管线的过程，Vertex Shader只有刚传入的顶点，还没有光栅化！
Fragment Shader是在光栅化之后。在Vertex Shader阶段，我们要处理的数据只是3个顶点，而在Fragment Shader阶段，我们要处理的则是（大致上）被这三个顶点围住的所有像素对应的Fragments。Vertex的数量远远少于Fragment。
现在帧率又一次爆炸了，大概1000-1500（配色1）、500-1200帧（配色2）左右了（我已经麻木了 ○|￣|_）
然后就是键盘的操作确实是我没写好，应该在循环里面再添加一个专门处理按键的函数，问题2解决，不过问题1的float精度问题还没解决。
- main.cpp
#include -
Shader.h文件未变
-
default.vs
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 position;
out vec3 color;
void main()
{
color = position;
gl_Position = vec4(position, 1.0f);
}
- default.frag
#version 330 core
in vec3 color;
out vec4 colorF;
uniform float rateZoom;
uniform vec2 alpha;
uniform vec2 C; // (-0.8,0.156)
void main()
{
const int N = 100;
const float M = 1000;
vec2 X = vec2(color.x*rateZoom, color.y*rateZoom);
X += alpha;
vec3 color;
for(int k=0;k<N;k++){
// X = X*X; X = X+C;
X = vec2(X.x*X.x - X.y*X.y , 2*X.x*X.y);
X = vec2(X.x*X.x - X.y*X.y , 2*X.x*X.y);
X += C;
if(X.x*X.x+X.y*X.y > M){
// 配色2
int x = k + k;
int y = k * k;
int z = int(exp(k)); // 必须加上int()强制类型转化,GLSL没有隐式转换，左右类型必须一致；
color.x = float(x%255)/255.0;
color.y = float(y%255)/255.0;
color.z = float(z%255)/255.0;
break;
}
}
colorF = vec4(color, 1.0f);
}
代码3
更新，问题1解决：
首先是使用了OpenGL扩展功能，然后就可以使用double了，然后发现帧率虚高（double运算很慢）。然后才发现一直用的是核显（怪不得一直是左边风扇叫，因为我的CPU在左边，GPU在右边）。你竟然告诉我我的GTX1050一直没用上！所以先介绍如何配置显卡，我的显卡是英伟达的，AMD的需要自己再百度百度。
首先是查看GPU使用情况，打开cmd输入下面的命令查看：
cd C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NVSMI
nvidia-smi.exe
运行代码时，出现这个才表示使用了GPU（PID3628那个进程），虽然GTX1050的帧数不会爆炸，但是超级稳（所以我说核显帧率虚高）：
那么如何使用独显呢？桌面右键，然后进入NVIDA控制面板
然后就是修改全局设置：
最终代码：
- main.cpp
#include -
Shader.h文件未变
-
default.vs
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 position;
out vec3 color;
void main()
{
color = position;
gl_Position = vec4(position, 1.0f);
}
- default.frag
#version 330 core
#extension GL_ARB_gpu_shader_fp64 : enable
in vec3 color;
out vec4 colorF;
uniform double rateZoom;
uniform dvec2 alpha;
uniform dvec2 C;
void main()
{
const uint N = 200;
const float M = 1000.0;
dvec2 X = dvec2(color.x*rateZoom, color.y*rateZoom) + alpha;
vec3 color;
for(uint k=0;k<N;k++){
dvec2 X2 = X*X;
if(X2.x + X2.y > M){
uint x = k + k;
uint y = k * k;
uint z = uint(exp(k));
// a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1) eg: x % 256 ----> x & 255
color.x = float(x&255)/256.0;
color.y = float(y&255)/256.0;
color.z = float(z&255)/256.0;
break;
}
X = dvec2(X2.x - X2.y , 2.0*X.x*X.y);
X = dvec2(X.x*X.x - X.y*X.y , 2.0*X.x*X.y);
X += C;
}
colorF = vec4(color, 1.0f);
}