webgl实现发光线框(glow wireframe)效果

在之前这篇文章,
WebGL 单通道wireframe渲染
我们介绍了webgl如何实现单通道wireframe的效果

本篇文章就是在此技术原理基础之上,来实现发光的wireframe效果。

要实现发光的效果

所谓的发光的效果,就是颜色的渐变。 渐变越慢,发光的效果越明显,渐变越快,发光效果越不明显。

其实wireframe本身就是在两种颜色之间进行渐变,从代码也可以看出:

gl_FragColor.rgb = mix(vec3(.0,.0,.0), vec3(1.0,1.0,1.0),edgeFactor3());

其中edgeFactor3() 就是通过重心坐标的变换计算出来的一个渐变过度的参数。
但是由于这种渐变的效果不够慢,所以 发光的效果不是很明显,因此我们可以改进如下效果,把渐变的参数通过pow函数进行处理,代码如下:

 float interopter = edgeFactor3();
 interopter = pow(interopter, uPower);
gl_FragColor.rgb = mix(vec3(1.0,.0,.0), vec3(1.0,1.0,1.0),interopter);

其中uPower表示pow函数的次方,此处取值范围0~1,通过uniform变量传递该变量的数值,最终的效果如下:
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图

上面是既有线框部分,也有面的部分。如果想实现只有线框的效果,可以启用透明的机制,并对颜色的透明度也进行渐变插值运算,透明设置代码如下:

    // 启用混合功能
      gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
      gl.enable(gl.BLEND);
      gl.disable(gl.DEPTH_WRITEMASK);
      // 设置混合函数
      gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

shader代码增加以下的这行代码:

gl_FragColor.a = mix(1.0, .0,interopter);

效果如下图所示:
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(1)

如果模型替换成球形,效果如下:
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(2)

加载模型的效果如下:
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(3)

如果修改shader中的edgeFactor3函数,把计算最小值,改为计算平均值,代码如下:

float edgeFactor3(){
	    vec3 d = fwidth(vBarycentric);
	    vec3 a3 = smoothstep(vec3(0.0), d * 30.0 , vBarycentric);
      //return min(min(a3.x, a3.y), a3.z);
       return (a3.x + a3.y + a3.z) / 3.0;
  }

得到最终的效果如下图所示(立方体):
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(4)

替换成模型,效果如下:
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(5)

如果结合混合模式中的相加混合,加上多个模型的叠加,可以得到更明显的发光叠加的效果,此种效果经常用于智慧园区,智慧楼宇中楼宇的发光效果呈现。
首先把混合模式改成相加混合,代码如下:

     // 设置混合函数
      // gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
      gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE); //相加混合模式

然后同时绘制多个模型,代码如下:

 for (var i = 0;i < 10;i ++){
            gl.uniform1f(normalProgram.uScale, 1 - i/10)
            gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);
           }

最终的效果如下所示:
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(6)

webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(7)

webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(8)

本文也发表在我的webgl专栏,相关代码可以在专栏中获取:

https://xiaozhuanlan.com/topic/0614325798

案例视频 可以关注视频号 “ITman彪叔”观看,也欢迎关注公众号。
webgl实现发光线框(glow wireframe)效果插图(9)

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