Directx11教程(47) alpha blend(4)-雾的实现

迈克老狼2012

Directx11教程(47) alpha blend(4)-雾的实现

<div class="postbody"><div id="cnblogs_post_body">     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：
  
  
  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)) );
  
  
  
  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)) );
  
  
  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