迈克老狼2012 发表于 2012-10-25 01:17:36

Directx11教程(47) alpha blend(4)-雾的实现

Directx11教程(47) alpha blend(4)-雾的实现

“     除了用来实现透明效果之外,我们还可以用alpha blend来实现雾(fog)的效果。通过逐渐清晰的雾气效果,可以增加场景的真实感。

     雾的效果实现很简单,首先我们要一种颜色来表示雾,通常使用用灰色。
     其实雾的效果和视点有很大关系,距离视点越近,雾就越淡,距离越远,雾就越浓。
     最终物体颜色是雾的颜色和计算出的pixel颜色的混合,我们使用的公式如下:
     Final Color = FogFactor * computed pixel color + (1.0 - FogFactor) * FogColor
     可以看出,最终的颜色是雾的颜色和计算的pixel颜色基于雾因子的加权平均。

下面我看看如何计算雾因子:
     首先定义一个雾范围(fogstart, fogend),在这个范围内,雾逐渐由淡变浓,超出fogend后,就完全是雾的颜色了,再假定顶点到视点的距离为ViewDistance,则雾因子的计算公式有以下几种:
1、线性因子
    Linear Fog = (FogEnd - ViewpointDistance) / (FogEnd - FogStart)
2、指数因子
   Exponential Fog = exp2(-abs(ViewpointDistance * FogDensity))
3、二次指数因子
    Exponential Fog 2 = exp2(- (ViewpointDistance * FogDensity) *(ViewpointDistance * FogDensity)) 




 
      下面我们在myTutorialD3D11_41的基础上来实现雾的效果:
首先需要修改的是lighttex.vs和lighttex.ps, 在vs中,我们定义一个常量缓冲,表示fog的参数,然后根据这几个参数来计算雾因子,并把雾因子传递到ps阶段。
lighttex.vs代码:
cbuffer FogBuffer      
{      
    float fogStart;      
    float fogEnd;      
    float fogDensity;      
    float padding;      
};

    // 计算摄像机的位置.      
    cameraPosition = mul(input.position, worldMatrix);      
    cameraPosition = mul(cameraPosition, viewMatrix);
    // 计算线性雾.   
    output.fogFactor = saturate((fogEnd - cameraPosition.z) / (fogEnd - fogStart));
lighttex.ps代码:
    // 混合雾颜色.      
   finalcolor = input.fogFactor * finalcolor1 + (1.0 - input.fogFactor) * fogColor;
       另外在LightTexShaderClass中,也要做一些小改动,增加设置FogBuffer的代码,并在Render函数和 SetShaderParameters中,增加三个参数,用来设置fog。

      最后,在GraphicsClass中,定义四个参数,并把它们传入shader。
float fogColor, fogStart, fogEnd, fogDensity;
// 雾颜色.         
fogColor = 0.5f;
// 雾距离.         
fogStart = 20.0f;         
fogEnd = 80.0f;
fogDensity = 0.04f;   

首先用fogColor设置背景,这样很远的地方就是雾的颜色,…
程序执行后,界面如下:
http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/mikewolf2002/201205/20120512113926356.png

下面我们在vs中尝试修改雾因子的计算方法,看看指数因子和二次指数因子的效果。
指数因子:
fogDensity = 0.04f;

// 计算指数因子.    
output.fogFactor = saturate(exp2(-abs( cameraPosition.z *fogDensity)) );

http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/mikewolf2002/201205/201205121139402392.png

二次指数因子:

fogDensity = 0.02f;

// 计算指数因子.      
output.fogFactor = saturate(exp2(- ( cameraPosition.z *fogDensity)*( cameraPosition.z *fogDensity)) );

http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/mikewolf2002/201205/201205121139593966.png
完整的代码请参考:
工程文件myTutorialD3D11_42
代码下载:
http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/d3d1139-49.zip

    http://files.cnblogs.com/mikewolf2002/pictures.zip
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