Question

我正在尝试制作一个Mandelbrot集资源管理器，该资源管理器将根据其在窗口中的坐标来着色屏幕上的像素。我以前没有使用着色器就这样做了，但是它非常慢。我不知道如何获取片段的位置，以便可以使用已经开发的算法来渲染Mandelbrot集。

我正在使用ljgwl3。我整天都在研究如何执行此操作，但是找不到关于如何获取坐标的任何综合发现。似乎gl_FragCoord应该可以工作，然后我可以使用gl_FragCoord.x和gl_FragCoord.y来获取x和y值，这是算法所需的全部，但是我的屏幕总是最终变成红色。我没有将任何信息从顶点着色器传递到片段着色器中，因为我需要根据其x和y值在Mandelbrot中渲染每个坐标的颜色，因此顶点位置无济于事（我也没有帮助）了解如何获得这些。）

这是我的片段着色器：

    in vec4 gl_FragCoord;
    uniform vec2 viewportDimensions;
    uniform float minX;
    uniform float maxX;
    uniform float minY;
    uniform float maxY;

    vec3 hsv2rgb(vec3 c){
        vec4 K = vec4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);
        vec3 p = abs(fract(c.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);
        return c.z * mix(K.xxx, clamp(p - K.xxx, 0.0, 1.0), c.y);
    }

    void main(){
        float x = gl_FragCoord.x;
        float y = gl_FragCoord.y;

        vec2 c = vec2((x* (maxX-minX) / viewportDimensions.x + minX), (y*(maxY-minY)/ viewportDimensions.y + minY));
        vec2 z = c;

        float limit = 1000;
        float iterations = 0;
        for(int i = 0; i < int(limit); i++){
            float t = 2.0 * z.x * z.y + c.y;
            z.x = z.x * z.x - z.y * z.y + c.x;
            z.y = t;

            if(z.x * z.x + z.y *z.y > 4){
                break;
            }

            iterations += 1.0;
        }
        float itRGB = iterations/limit;
        vec3 hsv = vec3(itRGB, 1.0, 1.0);
        vec3 rgb = hsv2rgb(hsv);
        gl_FragColor = vec4(rgb, 1);
    }

我认为我可以使用gl_FragCoord而不先声明它，但是这两种方法都不起作用。 vec2 c正在尝试根据窗口的当前分辨率将当前坐标映射到复数网格中的坐标。

这就是我的顶点着色器中的全部内容：

    void main(){
        gl_Position = ftransform();
    }

还有我的客户代码的相关部分：

    glBegin(GL_POLYGON);
                glVertex2f(-1f, -1f);
                glVertex2f(1f, -1f);
                glVertex2f(1f, 1f);
                glVertex2f(-1f, 1f);
    glEnd();

这是在我的窗口循环中运行的，只是创建了mandelbrot应该渲染的正方形。

这是我的工作Java Mandelbrot程序的输出，该程序不使用着色器：

这是我的着色器程序的输出：

全屏：

我也不知道如何在没有黑条的情况下正确调整窗口大小。我试图在上面的代码中使用vec2 c来做到这一点，因为我将统一设置为窗口的高度和宽度，并且在将坐标映射到复数平面时使用了它，但是由于gl_FragCoord似乎不起作用这也不应该。高度赞赏链接到基于glfwCreateWindow调整lgjwl屏幕大小的当前指南。

Answer 1

gl_FragCoord是内置输入变量，无需声明输入变量gl_FragCoord。 x和y坐标是窗口（像素）坐标。
gl_FragCoord的左下角是（0.5，0.5），右上角是（W-0.5，H-0.5），其中 W 和 H 是视口的宽度和高度。

您必须将gl_FragCoord.x映射到[minX，maxX]范围，并将gl_FragCoord.y映射到[minY，maxy范围]。
为此，我向我们推荐GLSL函数mix。
假设viewportDimensions以窗口（像素）坐标包含with和视口矩形的高度。

vec2 c = mix(vec2(minX, minY), vec2(maxX, maxY), gl_FragCoord.xy / viewportDimensions.xy);

请参阅（WebGL）示例，在该示例中，我将建议应用于问题的片段着色器。
边界初始化如下

minX = -2.5
minY = -2.0
maxX =  1.5
maxY =  2.0

(function loadscene() {    

var canvas, gl, vp_size, prog, bufObj = {};

function initScene() {

    canvas = document.getElementById( "ogl-canvas");
    gl = canvas.getContext( "experimental-webgl" );
    if ( !gl )
      return;

    progDraw = gl.createProgram();
    for (let i = 0; i < 2; ++i) {
        let source = document.getElementById(i==0 ? "draw-shader-vs" : "draw-shader-fs").text;
        let shaderObj = gl.createShader(i==0 ? gl.VERTEX_SHADER : gl.FRAGMENT_SHADER);
        gl.shaderSource(shaderObj, source);
        gl.compileShader(shaderObj);
        let status = gl.getShaderParameter(shaderObj, gl.COMPILE_STATUS);
        if (!status) alert(gl.getShaderInfoLog(shaderObj));
        gl.attachShader(progDraw, shaderObj);
        gl.linkProgram(progDraw);
    }
    status = gl.getProgramParameter(progDraw, gl.LINK_STATUS);
    if ( !status ) alert(gl.getProgramInfoLog(progDraw));
    progDraw.inPos = gl.getAttribLocation(progDraw, "inPos");
    progDraw.minX = gl.getUniformLocation(progDraw, "minX");
    progDraw.maxX = gl.getUniformLocation(progDraw, "maxX");
    progDraw.minY = gl.getUniformLocation(progDraw, "minY");
    progDraw.maxY = gl.getUniformLocation(progDraw, "maxY");
    progDraw.viewportDimensions = gl.getUniformLocation(progDraw, "viewportDimensions");
    gl.useProgram(progDraw);

    var pos = [ -1, -1, 1, -1, 1, 1, -1, 1 ];
    var inx = [ 0, 1, 2, 0, 2, 3 ];
    bufObj.pos = gl.createBuffer();
    gl.bindBuffer( gl.ARRAY_BUFFER, bufObj.pos );
    gl.bufferData( gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array( pos ), gl.STATIC_DRAW );
    bufObj.inx = gl.createBuffer();
    bufObj.inx.len = inx.length;
    gl.bindBuffer( gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, bufObj.inx );
    gl.bufferData( gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array( inx ), gl.STATIC_DRAW );
    gl.enableVertexAttribArray( progDraw.inPos );
    gl.vertexAttribPointer( progDraw.inPos, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0 ); 
    
    gl.enable( gl.DEPTH_TEST );
    gl.clearColor( 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );

    window.onresize = resize;
    resize();
    requestAnimationFrame(render);
}

function resize() {
    //vp_size = [gl.drawingBufferWidth, gl.drawingBufferHeight];
    vp_size = [window.innerWidth, window.innerHeight];
    //vp_size = [256, 256]
    canvas.width = vp_size[0];
    canvas.height = vp_size[1];
}

function render(deltaMS) {

    gl.viewport( 0, 0, canvas.width, canvas.height );
    gl.clear( gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT );
   
    gl.uniform1f(progDraw.minX, -2.5);
    gl.uniform1f(progDraw.minY, -2.0);
    gl.uniform1f(progDraw.maxX, 1.5);
    gl.uniform1f(progDraw.maxY, 2.0);
    gl.uniform2f(progDraw.viewportDimensions, canvas.width, canvas.height);
    gl.drawElements( gl.TRIANGLES, bufObj.inx.len, gl.UNSIGNED_SHORT, 0 );
    
    requestAnimationFrame(render);
}  

initScene();

})();

html,body { margin: 0; overflow: hidden; }

<script id="draw-shader-vs" type="x-shader/x-vertex">
precision mediump float;

attribute vec2 inPos;

void main()
{
    gl_Position = vec4( inPos.xy, 0.0, 1.0 );
}
</script>

<script id="draw-shader-fs" type="x-shader/x-fragment">
precision mediump float;

uniform vec2 viewportDimensions;
uniform float minX;
uniform float maxX;
uniform float minY;
uniform float maxY;

vec3 hsv2rgb(vec3 c){
    vec4 K = vec4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);
    vec3 p = abs(fract(c.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);
    return c.z * mix(K.xxx, clamp(p - K.xxx, 0.0, 1.0), c.y);
}

void main()
{
  float x = gl_FragCoord.x;
  float y = gl_FragCoord.y;

  vec2 c = mix(vec2(minX, minY), vec2(maxX, maxY), gl_FragCoord.xy / viewportDimensions.xy);
  vec2 z = c;

  float limit = 64.0;
  float iterations = 0.0;
  for(int i = 0; i < 64; i++){
      float t = 2.0 * z.x * z.y + c.y;
      z.x = z.x * z.x - z.y * z.y + c.x;
      z.y = t;

      if(z.x * z.x + z.y *z.y > 4.0){
          break;
      }

      iterations += 1.0;
  }
  float itRGB = iterations/limit;
  vec3 hsv = vec3(itRGB, 1.0, 1.0);
  vec3 rgb = hsv2rgb(hsv);
  gl_FragColor = vec4(rgb, 1);
}
</script>

<canvas id="ogl-canvas" style="border: none"></canvas>

如何获取片段着色器的坐标？ gl_FragCoord无法正常工作

1 个答案: