forum.boolean.name - Статья:Parallax Mapping

forum.boolean.name (http://forum.boolean.name/index.php)

- Проекты C++ (http://forum.boolean.name/forumdisplay.php?f=56)

- - Статья:Parallax Mapping (http://forum.boolean.name/showthread.php?t=8520)

Статья:Parallax Mapping

Вобщем я раскажу как сделать Parallax Mapping технику на языке HLSL(High Level Shader Language).

Для начала,что такое Parallax Mapping? Parallax Mapping это техника нам позваляет сделать из простого плоского полигона имитацию высоко полигональной модели.

Пример Normal Mapping:

Пример Parallax Mapping:

Для постраения этой самой "высоко полигональной модели" необхадима Height мапа,которую мы можем получить с помощью таких тулзов как CrazyBump,3dsMax,Maya.
Выглидит она вот таким образом:

И так,начнём наш шейдер:

Код:

float4x4 World : WORLD; // Мировая матрица трансформации модели

float4x4 View  : VIEW; // Видовая матрица

float4x4 Proj  : PROJECTION; // Матрица проекции



// Input стрктура вершиного шейдера

struct VS_INPUT

{

  float3 position : POSITION0; // Не трансформированая позиция вершины

  float3 normal   : NORMAL0; // Нормаль вершины

  float2 texcoord : TEXCOORD0; // Текстурные координаты

  float3 tangent  : TANGENT0; // Тангент вершины

  float3 binormal : BINORMAL0; // Би-нормаль вершины

};



// Оутпат структура вершиного шейдера

struct VS_OUTPUT

{

    float4 position : POSITION0; // Трансформированая позиция вершины

    float2 texcoord : TEXCOORD0; // Текстурные координаты : Для Pixel-Shader

    float3 normal   : TEXCOORD2;  // Нормаль : Для Pixel-Shader

    float3 tangent  : TEXCOORD3; // Тангент : Для Pixel-Shader

    float3 binormal : TEXCOORD4; // Би-нормаль : Для Pixel-Shader

    float3 position2: TEXCOORD5; // Мировая позиция вершины : Для Pixel-Shader

};



// Вершиный шейдер:

VS_OUTPUT vs_main(VS_INPUT In)

{

     VS_OUTPUT Out = (VS_OUTPUT)0;

     Out.position = mul(In.position,World); /* домножаем позицию вершины на 

     мировую матрицу трансформации

     */

     Out.position2 = Out.position; // Сохраняем её так-как она нам ещё понадобится

     Out.position = mul(mul(Out.position,View),Proj); /* Домнажаем позицию 

     на матрицу вида и проекции*/

     Out.normal = normalize(mul(In.normal,World)); /* Доманажаем нормаль на 

     мировую матрицу и нормализуем */

     Out.tangent = normalize(mul(In.tangent,World)); /* Доманажаем тангент на 

     мировую матрицу и нормализуем */

     Out.binormal = normalize(mul(In.binormal,World)); /* Доманажаем би-нормаль на 

     мировую матрицу и нормализуем */

     Out.texcoord = In.texcoord; // сохраняем текстурные координаты

     return Out; // Finish :)

}



float3 cameraPos; // позиция камеры

float3 lightPos; // позиция источника

float lightRadius; // радиус источника

sampler DiffuseMap : register(s0); //фиксируем семплер дефьюзной карты на 0 слот

sampler NormalMap : register(s1); //фиксируем семплер нормаль карты на 1 слот

sampler HeightMap : register(s2); //фиксируем семплер карты высот на 2 слот

float parallaxIntensity = 0.05f; /* интенсивность паралакса,

больше ставить не советую :-) ,разве что поменьше. */





// Пиксельный шейдер 

float4 ps_main(VS_OUTPUT In) : COLOR0

{

      float4 Out = 0;

      float heightValue = tex2D(HeightMap,In.texcoord).r; // Получаем height виличину текущего пикселя

      float2 offsetCoord=In.texcoord;

      

      float3x3 tbn; // Трёх мерная матрица Tangent Space

      tbn[2] = In.normal;

      tbn[0] = In.tangent;

      tbn[1] = In.binormal;

      

      float3 viewVec = normalize(mul(cameraPos - In.position2.xyz,tbn)); /* получаем видовой вектор ,

      по не замысловатой формуле (Camera Position  - World Position) * TangetSpace ,

      и нормализуем его */



      float2 parallaxSize = parallaxIntensity * float2(2, -1);

      offsetCoord += viewVec.xy * (heightValue * parallaxSize.x + parallaxSize.y);// получаем новые текстурные координаты

     

     /* так всё мы имеем нужные нам новые текстурные координаты 

     далле всё как в простом нормал меппинге только выборки 

     делаем по новым текстурным координатам!*/





      float4 color = tex2D(DiffuseMap,offsetCoord); // цвет

      float3 normal = tex2D(NormalMap,offsetCoord).xyz * 2 - 1; // компенсирующая нормаль

      normal = normalize(mul(normal,tbn)); // переводим её в Tangent Space

    

      float3 lightAng = normalize(lightPos - In.position2.xyz); /* вычисляем позицию 

      источника света отнасительно мировой позиции вершины*/

      float atten   = saturate(1.0f - distance(In.position2.xyz, lightPos) / lightRadius); // аттенуация источника(затухание)

      float3 NdL = saturate(dot(lightAng,normal));  // Dot product векторов lightAng,normal

      

      Out = color * NdL * atten; Финальный цвет пикселя



      return Out; // Finish :-) 

}

Фух,вроде всё учёл,если нет,то я старался учесть :-) .
На последок скажу,что Parallax Mapping не единственная техника в своём роде,есть ещё и расширения типа Step Parallax Mapping,Parallax Occlusion Mapping и д.р.
Спасибо за внимание! И до новых встреч!:-)
Матереалы по Parallax Mapping расширениям:
- Step Parallax Mapping http://graphics.cs.brown.edu/games/S...lax/index.html
- Parallax Occlusion Mapping - Можно посмотреть либо в Direct3D SDK,либо в AMD Render Monkey, http://ati.amd.com/developer/kri06/K...archuk-POM.pdf.
- Relief Mapping http://developer.download.nvidia.com...gems3_ch18.pdf
- Parallax Mapping Steps3D http://steps3d.narod.ru/tutorials/pa...-tutorial.html
Так же:
- HLSL http://ru.wikipedia.org/wiki/HLSL