OpenGL ES(4)— 滤镜篇之分屏滤镜

demo效果

分屏滤镜.gif

一、二分屏

幻灯片2.jpg
幻灯片3.jpg

我们取该图片的想要展示位置的像素,然后获取纹素,进行绘制
假设我们取的是0.25~0.75这一段的图片显示,则需要获取上图黑色框里的纹素。 通过前面的学习,很容易想得到,把纹理传递到片元着色器里,然后提取纹理像素,然后进行渲染

  • 当 y 在[0, 0.5]范围时,屏幕的(0,0)坐标需要对应图片的(0,0.25),所以y = y+0.25
  • 当 y 在[0.5, 1]范围时,屏幕的(0,0.5)坐标需要对应图片的(0,0.25),所以y = y-0.25

下面看代码:

// 精度
precision highp float;
// 通过uniform传递过来的纹理
uniform sampler2D Texture;
// 纹理坐标
varying highp vec2 varyTextureCoord;

void main() {
    
    vec2 uv = varyTextureCoord.xy;
    float y;
    // 0.0~0.5 范围内显示0.25~0.75范围的像素
    if (uv.y >= 0.0 && uv.y <= 0.5) {
        y = uv.y + 0.25;
    }else {
        // 0.5~1.0范围内显示 0.25~0.75范围的像素
        y = uv.y - 0.25;
    }
    
    // 获取纹理像素,用于显示
    gl_FragColor = texture2D(Texture, vec2(uv.x, y));
}

如果有需要显示竖屏的,可片元着色器里的y值的改变,改写成x值便可。

二、三分屏滤镜

幻灯片8.jpg
幻灯片4.jpg

三分屏滤镜原理很简单,即通过改变纹理坐标的映射关系

  • 当 y 在[0, 1/3]范围时,屏幕的(0,0)坐标需要对应图片的(0,1/3),所以y = y+1/3
  • 当 y 在[1/3, 2/3]范围时,屏幕的(0,1/3)坐标需要对应图片的(0,1/3),所以y 不变
  • 当 y 在[2/3, 1]范围时,屏幕的(0,2/3)坐标需要对应图片的(0,1/3),所以y = y-1/3

片元着色器中的代码:

void main(){
    vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
    if (uv.y < 1.0/3.0) {
        uv.y = uv.y + 1.0/3.0;
    }else if (uv.y > 2.0/3.0){
        uv.y = uv.y - 1.0/3.0;
    }
    gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
}

三、四分屏

幻灯片9.jpg

幻灯片5.jpg

实现四分屏时,纹理坐标x、y均需要变化,且屏幕坐标需要与纹理坐标一一映射,例如(x,y)取值(0.5,0.5)需要映射到纹理坐标(1,1)时,x、y均需要乘以2,即0.5 * 2 = 1,变化规则如下:

  • 当 x 在[0, 0.5]范围时,x = x*2
  • 当 x在[0.5, 1]范围时,x = (x-0.5)*2
  • 当 y 在[0, 0.5]范围时,y = y*2
  • 当 y 在[0.5, 1]范围时,y = (y-0.5)*2
    片元着色器中main函数的分屏算法代码如下
void main(){
    
    vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
    
    if (uv.x <= 0.5) {
        uv.x = uv.x * 2.0;
    }else{[图片上传中...(幻灯片10.jpg-87f21a-1597331937085-0)]

        uv.x = (uv.x - 0.5) * 2.0;
    }
    
     if (uv.y <= 0.5) {
           uv.y = uv.y * 2.0;
       }else{
           uv.y = (uv.y - 0.5) * 2.0;
       }
    
    gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
}

四、六分屏

幻灯片10.jpg
幻灯片6.jpg

实现六分屏时,结合2分屏与六分屏的算法,其变化规则如下:

  • 当 x 在[0, 1/3]范围时,x = x+1/3
  • 当 x 在[1/3, 2/3]范围时,x 不变
  • 当 x 在[2/3, 1]范围时,x = x-1/3
  • 当 y 在[0, 0.5]范围时,y = y+0.25
  • 当 y 在[0.5, 1]范围时,y = y-0.24
    片元着色器中main函数的分屏算法代码如下
void main(){
    
    vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
    
    if (uv.x <= 1.0/3.0) {
        uv.x = uv.x + 1.0/3.0;
    }else if (uv.x >= 2.0/3.0){
        uv.x = uv.x - 1.0/3.0;
    }
    
     if (uv.y <= 0.5) {
         uv.y = uv.y + 0.25;
     }else{
         uv.y = uv.y - 0.25;
       }
    
    gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
}

五、九分屏

幻灯片11.jpg
幻灯片7.jpg

当实现九分屏时,纹理坐标x、y均需要变化,其变化规则如下:

  • 当 x 在[0, 1/3]范围时,x = x*3
  • 当 x 在[1/3, 2/3]范围时,x = (x-1/3)*3
  • 当 x 在[2/3, 1]范围时,x = (x-2/3)*3
  • 当 y 在[0, 1/3]范围时,y= y*3
  • 当 y 在[1/3, 2/3]范围时,y = (y-1/3)*3
  • 当 y在[2/3, 1]范围时,y = (y-2/3)*3
  • 片元着色器中main函数的分屏算法代码如下
void main(){
    
    vec2 uv = TextureCoordsVarying.xy;
    
    if (uv.x <= 1.0/3.0) {
        uv.x = uv.x * 3.0;
    }else if (uv.x >= 2.0/3.0){
        uv.x = (uv.x - 2.0/3.0) * 3.0;
    }else{
        uv.x = (uv.x - 1.0/3.0)*3.0;
    }
    
    if (uv.y <= 1.0/3.0) {
        uv.y = uv.y * 3.0;
    }else if (uv.y >= 2.0/3.0){
        uv.y = (uv.y - 2.0/3.0) * 3.0;
    }else{
        uv.y = (uv.y - 1.0/3.0)*3.0;
    }
    
    gl_FragColor = texture2D(Texture, uv);
}
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