返回

像素精灵元素GLSL：黑白分明

见解分享

像素精灵元素 GLSL：黑白分明的艺术

准备好踏上探索像素精灵元素 GLSL 魅力的旅程了吗？在这个系列教程中，我们将从最简单的概念开始，逐步深入到 GLSL 的复杂世界。我们从绘制黑白平面的艺术开始，深入了解 step 内置函数的强大功能。

绘制黑白分明平面

step 函数就像一个门卫，当一个值超过某个阈值时，它会打开大门，允许值进入。在这个教程中，我们将使用它来绘制一个简单的黑白平面。想象一下一个垂直分隔的屏幕，左边是黑色，右边是白色。这就是我们要用 step 函数实现的效果。

代码分解

让我们逐行分析代码：

// 片元着色器

uniform vec2 u_resolution; // 屏幕分辨率

void main() {
  vec2 st = gl_FragCoord.xy / u_resolution;  // 归一化纹理坐标

  float threshold = 0.5;  // 阈值
  float value = step(threshold, st.x);  // step 函数，将 st.x 大于或等于阈值的部分置为 1，否则置为 0

  vec3 color = mix(vec3(0.0), vec3(1.0), value);  // 混合黑色和白色

  gl_FragColor = vec4(color, 1.0);  // 输出颜色
}

  1. 归一化纹理坐标： 我们首先计算片段在屏幕上的归一化纹理坐标 (st)。这些坐标表示片段在屏幕上的相对位置，从 0 到 1。

  2. step 函数： 接下来，我们使用 step 函数判断 st.x 是否大于或等于阈值 (0.5)。如果大于或等于，则 step 函数返回 1，否则返回 0。这将创建一个二分法，将屏幕分成两个区域。

  3. 混合颜色： 根据 step 函数的结果，我们将黑色 (vec3(0.0)) 和白色 (vec3(1.0)) 混合在一起，形成相应的颜色。

  4. 输出颜色： 最后，我们将混合后的颜色输出到 gl_FragColor 中，表示该片段的颜色。

效果

运行代码后，你将看到一个被垂直分隔成两半的屏幕。左侧为黑色，右侧为白色。这是因为 st.x 的值从 0（左侧）到 1（右侧）线性变化，step 函数以 0.5 为阈值，将大于或等于 0.5 的部分置为 1（白色），否则置为 0（黑色）。

扩展可能性

掌握了 step 函数的基本用法后，你可以发挥你的创造力，创建更复杂的黑白图案。例如：

  • 使用不同的阈值创建多个区域。
  • 使用其他变量（如 st.y）作为 step 函数的输入。
  • 尝试不同的颜色混合方式。

常见问题解答

1. step 函数的用途是什么？

step 函数判断一个值是否大于或等于某个阈值。它可以用于创建二分法或其他复杂的形状。

2. 如何在 step 函数中使用纹理坐标？

纹理坐标表示片段在屏幕上的相对位置。通过将纹理坐标作为 step 函数的输入，你可以基于片段的位置创建图案。

3. 如何混合颜色？

mix 函数用于混合两种颜色。通过将 step 函数的结果作为 mix 函数的混合因子，你可以基于某个条件混合颜色。

4. gl_FragColor 是什么？

gl_FragColor 是一个内置变量，它表示片段的最终颜色。你可以将混合后的颜色输出到 gl_FragColor 中，以在屏幕上显示图案。

5. 如何创建更复杂的图案？

你可以通过使用多个 step 函数、不同的阈值和颜色混合方式来创建更复杂的图案。

结论

step 函数是像素精灵元素 GLSL 中一个强大的工具，它允许你创建黑白分明或其他复杂的图案。随着我们深入了解 GLSL，我们将探索更多令人惊叹的可能性，解锁创造无穷可能性的艺术世界。