Working on fog shader

This commit is contained in:
Vladislav Khorev 2026-01-02 21:16:44 +03:00
parent 2b40c13c9d
commit c9178cff3a
7 changed files with 232 additions and 99 deletions

View File

@ -3,6 +3,9 @@ attribute vec2 vTexCoord;
attribute vec3 vNormal;
attribute vec3 vTangent; // Новые атрибуты
attribute vec3 vBinormal;
attribute vec3 vColor;
varying vec3 Color;
varying vec2 TexCoord;
varying vec3 vViewDirTangent;
@ -29,4 +32,6 @@ void main() {
vec4 viewPosition = ModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0);
worldPosition = vPosition;
Color = vColor;
}

View File

@ -1,12 +1,13 @@
varying vec2 TexCoord;
varying vec3 vViewDirTangent;
varying vec3 Color;
varying vec3 worldPosition;
uniform sampler2D Texture;
uniform sampler2D BakedTexture;
uniform float uHeightScale;
uniform float uDistanceToPlanetSurface;
uniform float uCurrentZFar;
varying vec3 worldPosition;
uniform vec3 uViewPos;
const vec4 FOG_COLOR = vec4(0.0, 0.5, 1.0, 1.0); // Синий туман
@ -32,46 +33,65 @@ void main() {
vec4 bakedTextureColor = texture2D(BakedTexture, finalTexCoord);
vec4 textureColor = texture2D(Texture, TexCoord);
vec4 textureFlavoredColor = vec4(textureColor.rgb * Color, 1.0);
if (bakedTextureColor.x < 0.01 && bakedTextureColor.y < 0.01 && bakedTextureColor.y < 0.01)
{
textureMixFactor = 1.0;
}
vec4 finalColor = textureMixFactor*textureColor + (1 - textureMixFactor) * bakedTextureColor;
vec4 finalColor = textureMixFactor*textureFlavoredColor + (1 - textureMixFactor) * bakedTextureColor;
float fogFactor;
if (uDistanceToPlanetSurface > 1000)
{
float h = uDistanceToPlanetSurface;
float fogStart;
float fogEnd;
if (h >= 1000.0) {
gl_FragColor = vec4(finalColor.rgb, 1.0);
}
else if (uDistanceToPlanetSurface > 100)
{
float t = clamp((uDistanceToPlanetSurface - 100) / 900.0, 0.0, 1.0); // 1 upstairs, 0 downstairs
fogFactor = clamp((realDist - 2400) / (300.0*(1 + 10*t)), 0.0, 1.0);
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, 1.0), FOG_COLOR, fogFactor*(1.0 - t));
}
else if (uDistanceToPlanetSurface > 40)
{
//From 100 to 40:
//(1000 < realDist < 1800)
float t = clamp((uDistanceToPlanetSurface - 40) / 60.0, 0.0, 1.0); // 1 upstairs, 0 downstairs
fogFactor = clamp((realDist - 2400) / 300.0, 0.0, 1.0); // old fog factor
float fogFactor2 = clamp((realDist - 1000) / 800.0, 0.0, 1.0);
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, 1.0), FOG_COLOR, max(fogFactor, fogFactor2*(1.0 - t)));
}
else
{
fogFactor = clamp((realDist - 1000) / (800.0), 0.0, 1.0);
if (h > 100.0) {
// Нормализуем высоту от 100 до 1000 (t: 0 -> 1)
float t = (h - 100.0) / 900.0;
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, 1.0), FOG_COLOR, fogFactor);
// На высоте 100 туман начинается со 100.
// К высоте 1000 он плавно "убегает" к границе 2500, где объект исчезает.
fogStart = mix(1500.0, 15000.0, t);
// Держим ширину зоны тумана в пределах 400-600 единиц
float fogRange = mix(1000.0, 6000.0, t);
fogEnd = fogStart + fogRange;
}
else if (h > 40.0) {
float t = (h - 40.0) / 60.0;
// На высоте 100 туман начинается со 100.
// К высоте 1000 он плавно "убегает" к границе 2500, где объект исчезает.
fogStart = mix(800.0, 1500.0, t);
fogEnd = mix(1000.0, 2500.0, t);
}
else if (h > 20.0) {
float t = (h - 20.0) / 20.0;
fogStart = mix(200.0, 800.0, t);
fogEnd = mix(500.0, 1000.0, t);
}
else {
// Минимумы при h = 0: start 25, end 125
float t = clamp(h / 20.0, 0.0, 1.0);
fogStart = mix(100.0, 200.0, t);
fogEnd = mix(250.0, 500.0, t);
}
//gl_FragColor = vec4(finalColor.rgb, 1.0);
// Расчет фактора тумана
float fogRange = max(fogEnd - fogStart, 1.0);
float fogFactor = clamp((realDist - fogStart) / fogRange, 0.0, 1.0);
// --- Смешивание ---
vec3 mixedColor = mix(finalColor.rgb, FOG_COLOR.rgb, fogFactor);
gl_FragColor = vec4(mixedColor, 1.0);
}
}

View File

@ -1,22 +1,34 @@
// Вершинный шейдер (Vertex Shader)
attribute vec3 vPosition;
attribute vec2 vTexCoord;
attribute vec3 vNormal;
attribute vec3 vTangent;
attribute vec3 vBinormal;
attribute vec3 vColor;
varying vec2 TexCoord;
varying vec3 Color;
varying vec3 vViewDirTangent;
varying vec3 worldPosition;
uniform mat4 ProjectionModelViewMatrix;
uniform mat4 ModelViewMatrix;
void main()
{
// Преобразование позиции в пространство вида (View Space)
uniform vec3 uViewPos;
void main() {
gl_Position = ProjectionModelViewMatrix * vec4(vPosition, 1.0);
TexCoord = vTexCoord;
vec3 viewDirWorld = normalize(uViewPos - vPosition);
// Строим матрицу перехода из атрибутов
// Так как базис ортонормирован, TBN^-1 == TBN_transpose
vViewDirTangent = vec3(
dot(viewDirWorld, vTangent),
dot(viewDirWorld, vBinormal),
dot(viewDirWorld, vNormal)
);
vec4 viewPosition = ModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0);
gl_Position = ProjectionModelViewMatrix * vec4(vPosition.xyz, 1.0);
TexCoord = vTexCoord;
worldPosition = vPosition;
}

View File

@ -1,57 +1,77 @@
// ---Фрагментный шейдер (Fragment Shader)
// --- Улучшенный Фрагментный шейдер
varying vec2 TexCoord;
varying vec3 worldPosition;
uniform sampler2D Texture;
uniform float uDistanceToPlanetSurface;
const vec4 FOG_COLOR = vec4(0.0, 0.5, 1.0, 1.0); // Синий туман
varying vec3 worldPosition;
uniform vec3 uViewPos;
const vec4 FOG_COLOR = vec4(0.0, 0.5, 1.0, 1.0);
void main()
{
vec4 textureColor = texture2D(Texture, TexCoord);
vec3 finalColor = textureColor.rgb;
float realDist = distance(worldPosition, uViewPos);
float h = uDistanceToPlanetSurface;
float alphaFactor = clamp((2000 - realDist) / 500.0, 0.0, 1.0);
float fogStart;
float fogEnd;
float fogFactor;
if (uDistanceToPlanetSurface > 1000)
{
gl_FragColor = vec4(finalColor.rgb, 1.0);
}
else if (uDistanceToPlanetSurface > 100)
{
float t = clamp((uDistanceToPlanetSurface - 100) / 900.0, 0.0, 1.0); // 1 upstairs, 0 downstairs
// --- Логика AlphaFactor (строго 2000-2500) ---
// Объект полностью исчезает на 2500.
// Если fogStart на высоте 1000 равен 2500, то туман и объект исчезнут одновременно.
float alphaFactor = clamp((2000.0 - realDist) / 500.0, 0.0, 1.0);
fogFactor = clamp((realDist - 2400) / (300.0*(1 + 10*t)), 0.0, 1.0);
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, alphaFactor), FOG_COLOR, fogFactor*(1.0 - t));
}
else if (uDistanceToPlanetSurface > 40)
{
//From 100 to 40:
//(1000 < realDist < 1800)
// --- Логика расчета границ тумана ---
float t = clamp((uDistanceToPlanetSurface - 40) / 60.0, 0.0, 1.0); // 1 upstairs, 0 downstairs
fogFactor = clamp((realDist - 2400) / 300.0, 0.0, 1.0); // old fog factor
float fogFactor2 = clamp((realDist - 1000) / 800.0, 0.0, 1.0);
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, alphaFactor), FOG_COLOR, max(fogFactor, fogFactor2*(1.0 - t)));
if (h >= 1000.0) {
gl_FragColor = vec4(textureColor.rgb, alphaFactor);
}
else
{
fogFactor = clamp((realDist - 1000) / (800.0), 0.0, 1.0);
if (h > 100.0) {
// Нормализуем высоту от 100 до 1000 (t: 0 -> 1)
float t = (h - 100.0) / 900.0;
gl_FragColor = mix(vec4(finalColor.rgb, alphaFactor), FOG_COLOR, fogFactor);
// На высоте 100 туман начинается со 100.
// К высоте 1000 он плавно "убегает" к границе 2500, где объект исчезает.
fogStart = mix(1500.0, 15000.0, t);
// Держим ширину зоны тумана в пределах 400-600 единиц
float fogRange = mix(1000.0, 6000.0, t);
fogEnd = fogStart + fogRange;
}
else if (h > 40.0) {
float t = (h - 40.0) / 60.0;
// На высоте 100 туман начинается со 100.
// К высоте 1000 он плавно "убегает" к границе 2500, где объект исчезает.
fogStart = mix(800.0, 1500.0, t);
fogEnd = mix(1000.0, 2500.0, t);
}
else if (h > 20.0) {
float t = (h - 20.0) / 20.0;
fogStart = mix(200.0, 800.0, t);
fogEnd = mix(500.0, 1000.0, t);
}
else {
// Минимумы при h = 0: start 25, end 125
float t = clamp(h / 20.0, 0.0, 1.0);
fogStart = mix(100.0, 200.0, t);
fogEnd = mix(250.0, 500.0, t);
}
// Расчет фактора тумана
float fogRange = max(fogEnd - fogStart, 1.0);
float fogFactor = clamp((realDist - fogStart) / fogRange, 0.0, 1.0);
// --- Смешивание ---
vec3 mixedColor = mix(textureColor.rgb, FOG_COLOR.rgb, fogFactor);
gl_FragColor = vec4(mixedColor, alphaFactor);
}
//gl_FragColor = vec4(finalColor.rgb, 1.0);
}

View File

@ -6,6 +6,7 @@
namespace ZL {
const float PlanetData::PLANET_RADIUS = 20000.f;
const Vector3f PlanetData::PLANET_CENTER_OFFSET = Vector3f{ 0.f, 0.f, 0.0f };
@ -109,15 +110,32 @@ namespace ZL {
currentZNear = 32;
currentZFar = 10000.f;
}
else
else if (dToPlanetSurface > 20)
{
currentZNear = 16;
currentZFar = 5000.f;
}
else if (dToPlanetSurface > 5)
{
currentZNear = 8;
currentZFar = 2500.f;
}
else
{
currentZNear = 4;
currentZFar = 1250.f;
}
return { currentZNear, currentZFar };
}
float PlanetData::distanceToPlanetSurfaceFast(const Vector3f& viewerPosition)
{
Vector3f shipLocalPosition = viewerPosition - PLANET_CENTER_OFFSET;
return sqrt(shipLocalPosition.squaredNorm()) - PLANET_RADIUS;
}
float PlanetData::distanceToPlanetSurface(const Vector3f& viewerPosition) {
Vector3f shipLocalPosition = viewerPosition - PLANET_CENTER_OFFSET;
@ -304,12 +322,14 @@ namespace ZL {
lod.vertexData.TexCoordData.clear();
lod.vertexData.TangentData.clear();
lod.vertexData.BinormalData.clear();
lod.vertexData.ColorData.clear();
lod.vertexData.PositionData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.NormalData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.TexCoordData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.TangentData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.BinormalData.reserve(vertexCount);
lod.vertexData.ColorData.reserve(vertexCount);
const std::array<Vector2f, 3> triangleUVs = {
@ -346,6 +366,56 @@ namespace ZL {
lod.vertexData.BinormalData.push_back(y_axis);
}
}
// Áŕçîâűé öâĺň č ďŕđŕěĺňđű
const Vector3f baseColor = { 0.498f, 0.416f, 0.0f };
const float colorFrequency = 5.0f;
const float colorAmplitude = 0.2f;
const Vector3f offsetR = { 0.1f, 0.2f, 0.3f };
const Vector3f offsetG = { 0.5f, 0.4f, 0.6f };
const Vector3f offsetB = { 0.9f, 0.8f, 0.7f };
for (const auto& t : lod.triangles) {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
// ÂŔĆÍÎ: Ěű čńďîëüçóĺě ăĺîěĺňđčţ čç t.data[i] äë˙ ďîëó÷ĺíč˙ íŕďđŕâëĺíč˙,
// ŕ íĺ PositionData čç buffer, ďîńęîëüęó ňŕě ěîćĺň íĺ áűňü íóćíîăî ďîđ˙äęŕ.
Vector3f p_geometry = t.data[i];
Vector3f dir = p_geometry.normalized();
// Âű÷čńëĺíčĺ öâĺňîâîăî řóěŕ (ęŕę âű äĺëŕëč)
float noiseR = colorPerlin.noise(
(dir.v[0] + offsetR.v[0]) * colorFrequency,
(dir.v[1] + offsetR.v[1]) * colorFrequency,
(dir.v[2] + offsetR.v[2]) * colorFrequency
);
float noiseG = colorPerlin.noise(
(dir.v[0] + offsetG.v[0]) * colorFrequency,
(dir.v[1] + offsetG.v[1]) * colorFrequency,
(dir.v[2] + offsetG.v[2]) * colorFrequency
);
float noiseB = colorPerlin.noise(
(dir.v[0] + offsetB.v[0]) * colorFrequency,
(dir.v[1] + offsetB.v[1]) * colorFrequency,
(dir.v[2] + offsetB.v[2]) * colorFrequency
);
Vector3f colorOffset = {
noiseR * colorAmplitude,
noiseG * colorAmplitude,
noiseB * colorAmplitude
};
Vector3f finalColor = baseColor + colorOffset;
finalColor.v[0] = max(0.0f, min(1.0f, finalColor.v[0]));
finalColor.v[1] = max(0.0f, min(1.0f, finalColor.v[1]));
finalColor.v[2] = max(0.0f, min(1.0f, finalColor.v[2]));
// ÄÎÁŔÂËßĹĚ ŇÎËÜĘÎ ÖÂĹŇ, ňŕę ęŕę PositionData č NormalData óćĺ çŕďîëíĺíű!
lod.vertexData.ColorData.push_back(finalColor);
}
}
}

View File

@ -11,6 +11,7 @@
namespace ZL {
using VertexID = std::string;
using V2TMap = std::map<VertexID, std::vector<int>>;
@ -102,6 +103,7 @@ namespace ZL {
// Ëîãèêà
std::pair<float, float> calculateZRange(float distanceToSurface);
float distanceToPlanetSurface(const Vector3f& viewerPosition);
float distanceToPlanetSurfaceFast(const Vector3f& viewerPosition);
// Âîçâðàùàåò èíäåêñû òðåóãîëüíèêîâ, âèäèìûõ êàìåðîé
std::vector<int> getTrianglesUnderCameraNew(const Vector3f& viewerPosition);

View File

@ -65,8 +65,9 @@ namespace ZL {
//planetRenderStruct.data.PositionData.resize(9);
planetRenderStruct.RefreshVBO();
sandTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/sand2.png", ""));
stoneTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/rock.png", ""));
stoneTexture = std::make_unique<Texture>(CreateTextureDataFromPng("./resources/rockdark2.png", ""));
// Атмосфера
planetAtmosphereRenderStruct.data = planetData.getAtmosphereLod().vertexData;
@ -271,7 +272,8 @@ namespace ZL {
renderer.EnableVertexAttribArray("vBinormal");
renderer.EnableVertexAttribArray(vTexCoordName);
float dist = planetData.distanceToPlanetSurface(Environment::shipPosition);
float dist = planetData.distanceToPlanetSurfaceFast(Environment::shipPosition);
auto zRange = planetData.calculateZRange(dist);
const float currentZNear = zRange.first;
const float currentZFar = zRange.second;
@ -300,13 +302,14 @@ namespace ZL {
// Позиция камеры (корабля) в мире
renderer.RenderUniform3fv("uViewPos", &Environment::shipPosition.v[0]);
renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.03f);
renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.08f);
//renderer.RenderUniform1f("uHeightScale", 0.0f);
renderer.RenderUniform1f("uDistanceToPlanetSurface", dist);
renderer.RenderUniform1f("uCurrentZFar", currentZFar);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stoneMapFB->getTextureID());
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
@ -329,7 +332,6 @@ namespace ZL {
}
void PlanetObject::drawStones(Renderer& renderer)
{
static const std::string defaultShaderName2 = "planetStone";
@ -346,7 +348,8 @@ namespace ZL {
renderer.EnableVertexAttribArray(vNormalName);
renderer.EnableVertexAttribArray(vTexCoordName);
float dist = planetData.distanceToPlanetSurface(Environment::shipPosition);
float dist = planetData.distanceToPlanetSurfaceFast(Environment::shipPosition);
auto zRange = planetData.calculateZRange(dist);
const float currentZNear = zRange.first;
const float currentZFar = zRange.second;
@ -481,7 +484,7 @@ namespace ZL {
renderer.EnableVertexAttribArray(vNormalName);
float dist = planetData.distanceToPlanetSurface(Environment::shipPosition);
float dist = planetData.distanceToPlanetSurfaceFast(Environment::shipPosition);
auto zRange = planetData.calculateZRange(dist);
const float currentZNear = zRange.first;
const float currentZFar = zRange.second;
@ -501,6 +504,7 @@ namespace ZL {
Vector3f color = { 0.0, 0.5, 1.0 };
renderer.RenderUniform3fv("uColor", &color.v[0]);
renderer.RenderUniformMatrix4fv("ModelViewMatrix", false, &viewMatrix.m[0]);
@ -525,7 +529,7 @@ namespace ZL {
float PlanetObject::distanceToPlanetSurface(const Vector3f& viewerPosition)
{
return planetData.distanceToPlanetSurface(viewerPosition);
return planetData.distanceToPlanetSurfaceFast(viewerPosition);
}