利用着色器实现游戏的公告板特效

利用着色器实现游戏的公告板特效
       这几日进展比较缓慢，主要是对自己搭建的基于Qt和OpenGL(ES)2.0的框架进行整合。同时利用现有的技术，制作一个基于OpenGL的公告板效果，同时提升一下自己书写着色器的能力。

原创文章，反对未声明的引用。原博客地址：http://blog.csdn.net/gamesdev/article/details/22205357

       公告板技术的核心在于计算模型矩阵。OpenGL的固定渲染管线是维持了模型视图矩阵和投影矩阵两套矩阵，而Direct3D的固定渲染管线维持了三套矩阵，也就是世界矩阵、视图矩阵以及投影矩阵。我个人认为Direct3D的做法比较科学，而且将三者分开可以更好地控制显示效果，比如说我们将要实现的公告板特效。

       演示程序的下载地址：这里

       要实现公告板效果，我们必须对模型矩阵做文章，相应地，控制T&L阶段的顶点着色器则是我们关注的对象。我这里画了一个简单的图和公式，讲述了如何实现公告板特效。



       根据上面的理论，我们的顶点着色器是这样的：

// 这是具有公告板特效的顶点着色器
attribute vec3 pos;
attribute vec2 texCoord;
uniform mat4 modelMatrix;
uniform mat4 viewMatrix;
uniform mat4 projectionMatrix;
uniform vec3 cameraPos;
uniform int billboardEnabled;

varying vec2 v_TexCoord;
const vec3 up = vec3( 0.0, 1.0, 0.0 );

mat4 BillboardMatrix( void )
{
vec3 forward = normalize( pos - cameraPos );
vec3 side = cross( forward, up );

mat4 result;
result[0] = vec4( side, 0.0 );
result[1] = vec4( up, 0.0 );
result[2] = vec4( forward.x, 0.0, forward.z, 0.0 );
result[3] = vec4( 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 );
return result;
}

void main( void )
{
if ( billboardEnabled == 1 )
{
gl_Position =
projectionMatrix *
viewMatrix *
modelMatrix *
BillboardMatrix( ) *
vec4( pos, 1.0 );
}
else
{
gl_Position =
projectionMatrix *
viewMatrix *
modelMatrix *
vec4( pos, 1.0 );
}
v_TexCoord = texCoord;
}

下面是演示程序的截图。

没有使用公告板特效，可以看见树和草的面片非常明显，一看上去就知道是假的：



而启用了公告板特效，我们就可以看到树和草都面向摄像机了。