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13-1.GLSL-分屏滤镜分析

13-1.GLSL-分屏滤镜分析

作者: Pufus | 来源:发表于2020-11-20 20:45 被阅读0次

    全屏

    默认
    顶点着色器Normal.vsh代码
    attribute vec4 Position;
    attribute vec2 TextureCoords;
    varying vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main (void) {
        gl_Position = Position;
        TextureCoordsVarying = TextureCoords;
    }
    

    片元着色器Normal.fsh代码

    precision highp float;
    uniform sampler2D Texture;
    varying vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main (void) {
        vec4 mask = texture2D(Texture, TextureCoordsVarying);
        gl_FragColor = vec4(mask.rgb, 1.0);
    }
    

    实现分屏只需要修改片元着色器,无需修改顶点着色器
    Normal.vsh,SplitScreen_2.vsh,SplitScreen_3.vsh,SplitScreen_4.vsh,SplitScreen_6.vsh,SplitScreen_9.vsh顶点着色器代码都是一样的

    着色器文件

    二分屏

    这里的二分屏是上下分别显示图片中间的一半,其算法如图所示

    二分屏

    当实现二分屏滤镜时,图片纹理坐标的x值是没有任何变化的,主要是y值变化

    • 当 y 在[0, 0.5]范围时,屏幕的(0,0)坐标需要对应图片的(0,0.25),所以y = y+0.25
    • 当 y 在[0.5, 1]范围时,屏幕的(0,0.5)坐标需要对应图片的(0,0.25),所以y = y-0.25

    片元着色器中SplitScreen_2.fsh代码如下

    precision highp float;
    uniform sampler2D Texture;
    varying highp vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main() {
        vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
        float y;
        if (uv.y >= 0.0 && uv.y <= 0.5) {
            y = uv.y + 0.25;
        } else {
            y = uv.y - 0.25;
        }
        gl_FragColor = texture2D(Texture, vec2(uv.x, y));
    }
    

    三分屏

    三分屏的显示是屏幕三等分,分别显示图片中部分三分之一图片,其实现原理如下

    三分屏

    当实现三分屏滤镜时,图片纹理坐标的x值是没有任何变化的,主要是y值变化

    • 当 y 在[0, 1/3]范围时,屏幕的(0,0)坐标需要对应图片的(0,1/3),所以y = y+1/3
    • 当 y 在[1/3, 2/3]范围时,屏幕的(0,1/3)坐标需要对应图片的(0,1/3),所以y 不变
    • 当 y 在[2/3, 1]范围时,屏幕的(0,2/3)坐标需要对应图片的(0,1/3),所以y = y-1/3

    片元着色器中SplitScreen_3.fsh代码如下

    precision highp float;
    uniform sampler2D Texture;
    varying highp vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main() {
        vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
        if (uv.y < 1.0/3.0) {
            uv.y = uv.y + 1.0/3.0;
        } else if (uv.y > 2.0/3.0){
            uv.y = uv.y - 1.0/3.0;
        }
        gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
    }
    

    四分屏

    四分屏的显示是屏幕四等分,分别显示缩小的纹理图片,其实现原理如下

    四分屏

    纹理图片与屏幕的映射既可以是一致的坐标,也可以映射到缩小的坐标,如上图所示。

    当实现四分屏时,纹理坐标x、y均需要变化,且屏幕坐标需要与纹理坐标一一映射,例如(x,y)取值(0.5,0.5)需要映射到纹理坐标(1,1)时,x、y均需要乘以2,即0.5 * 2 = 1,变化规则如下:

    • 当 x 在[0, 0.5]范围时,x = x*2
    • 当 x在[0.5, 1]范围时,x = (x-0.5)*2
    • 当 y 在[0, 0.5]范围时,y = y*2
    • 当 y 在[0.5, 1]范围时,y = (y-0.5)*2

    片元着色器中SplitScreen_4.fsh代码如下

    precision highp float;
    uniform sampler2D Texture;
    varying highp vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main() {
        vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
        if(uv.x <= 0.5){
            uv.x = uv.x * 2.0;
        }else{
            uv.x = (uv.x - 0.5) * 2.0;
        }
        
        if (uv.y<= 0.5) {
            uv.y = uv.y * 2.0;
        }else{
            uv.y = (uv.y - 0.5) * 2.0;
        }
        gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
    }
    

    六分屏

    六分屏是二分屏的演变,其实现原理如下

    六分屏

    当实现六分屏时,纹理坐标x、y均需要变化,其变化规则如下:

    • 当 x 在[0, 1/3]范围时,x = x+1/3
    • 当 x 在[1/3, 2/3]范围时,x 不变
    • 当 x 在[2/3, 1]范围时,x = x-1/3
    • 当 y 在[0, 0.5]范围时,y = y+0.25
    • 当 y 在[0.5, 1]范围时,y = y-0.24

    片元着色器中SplitScreen_6.fsh代码如下

    precision highp float;
    uniform sampler2D Texture;
    varying highp vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main() {
        vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
       
        if(uv.x <= 1.0 / 3.0){
            uv.x = uv.x + 1.0/3.0;
        }else if(uv.x >= 2.0/3.0){
            uv.x = uv.x - 1.0/3.0;
        }
        
        if(uv.y <= 0.5){
            uv.y = uv.y + 0.25;
        }else {
            uv.y = uv.y - 0.25;
        }
        gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
    }
    

    九分屏

    九分屏是四分屏的演变,其实现原理如下

    九分屏

    当实现九分屏时,纹理坐标x、y均需要变化,其变化规则如下:

    • 当 x 在[0, 1/3]范围时,x = x*3
    • 当 x 在[1/3, 2/3]范围时,x = (x-1/3)*3
    • 当 x 在[2/3, 1]范围时,x = (x-2/3)*3
    • 当 y 在[0, 1/3]范围时,y= y*3
    • 当 y 在[1/3, 2/3]范围时,y = (y-1/3)*3
    • 当 y在[2/3, 1]范围时,y = (y-2/3)*3

    片元着色器中SplitScreen_9.fsh代码如下

    precision highp float;
    uniform sampler2D Texture;
    varying highp vec2 TextureCoordsVarying;
    
    void main() {
        vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
        if (uv.x < 1.0 / 3.0) {
            uv.x = uv.x * 3.0;
        } else if (uv.x < 2.0 / 3.0) {
            uv.x = (uv.x - 1.0 / 3.0) * 3.0;
        } else {
            uv.x = (uv.x - 2.0 / 3.0) * 3.0;
        }
        if (uv.y <= 1.0 / 3.0) {
            uv.y = uv.y * 3.0;
        } else if (uv.y < 2.0 / 3.0) {
            uv.y = (uv.y - 1.0 / 3.0) * 3.0;
        } else {
            uv.y = (uv.y - 2.0 / 3.0) * 3.0;
        }
        gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
    }
    

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