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中级Shader教程06 2D火焰粒子

2018-03-27
Jiepeng Tan

0.本篇主要技术点有:

  1. grid 空间划分
  2. 2D模拟3D中”分层”的概念
  3. 透视模拟
  4. 基于grid的随机变化(旋转,位移,闪烁)
  5. sin 周期变化(闪烁)

1.实现

1.空间划分

float2 coord = uv*_GridSize;

2.交错grid

 if (abs(fmod(coord.y,2.0))<1.0) //让格子交错
        coord.x += 0.5;

3.基于grid的随机化

float2 gridIndex = float2(floor(coord));
float rnd = Hash12(gridIndex);//根据ID 获取hash值

4.整体位移

float2 coord = uv*_GridSize - float2(0.,yOffset);//整体沿y轴上升
float tempY = gridIndex.y + yOffset ;
float life = min(   10.0*(1.0-min((tempY)/(24.0-20.0*rnd)//生命值随机
                                    ,1.0)),1.0);

5.加点闪烁

float sinval = sin(PI*1.*(0.3+0.7*rnd)*ftime+rnd*10.);//加点亮度的变化实现闪烁  随周期变化
float period = clamp(pow(pow(sinval,5.),5.),0.,1.);
float blink =(0.8+0.8*abs(period));

6.加点旋转

float2 rotate = float2(sin(deg),cos(deg));//单位圆旋转偏移
float radius =  0.5-size*0.2;
float2 cirOffset = radius*rotate;//
float2 part = frac(coord-cirOffset) - 0.5 ;//让格子自己旋转起来 位置变 
float len = length(part);

6.最终效果

整体代码:

float3 _Color;
float _GridSize;
float _RotSpd;
float _YSpd;
float3 ProcessFrag(float2 uv){
    float3 acc = float3(0.0,0.0,0.0);

    float rotDeg = 3.*_RotSpd * ftime;
    float yOffset = 4.*_YSpd* ftime;

    float2 coord = uv*_GridSize - float2(0.,yOffset);//整体沿y轴上升
    if (abs(fmod(coord.y,2.0))<1.0) //让格子交错
        coord.x += 0.5;
    float2 gridIndex = float2(floor(coord));
    float rnd = Hash12(gridIndex);//根据ID 获取hash值
    // 弥补y轴上升的逆差 获取原来的y值 
    // 同时因为gridIndex = floor(coord) 的原因  会让tempY值在锁定固定的grid的同时越来越大;
    float tempY = gridIndex.y + yOffset ;
    float life = min(   10.0*(1.0-min((tempY)/(24.0-20.0*rnd)//生命值随机
                                        ,1.0)),1.0);
    if (life>0.0 ) {
        float size = 0.08*rnd;//让大小随机化
        float deg = 999.0*rnd*2.0*PI + rotDeg*(0.5+0.5*rnd);//添加旋转随机化
        float2 rotate = float2(sin(deg),cos(deg));//单位圆旋转偏移
        float radius =  0.5-size*0.2;
        float2 cirOffset = radius*rotate;//
        float2 part = frac(coord-cirOffset) - 0.5 ;//让格子自己旋转起来 位置变 方向不变
        float len = length(part);
        float sparksGray = max(0.0,1.0 -len/size);//画圆
        float sinval = sin(PI*1.*(0.3+0.7*rnd)*ftime+rnd*10.);//加点亮度的变化实现闪烁 
        float period = clamp(pow(pow(sinval,5.),5.),0.,1.);
        float blink =(0.8+0.8*abs(period));
        acc = life*sparksGray*_Color*blink;
    }
    return acc;
}

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