java GLSL着色器：在两个以上纹理之间插值

Question

我已经在OpenGL中实现了一个高度映射。目前它只是一个正弦/余弦曲线地形。 目前，我正在白色“冰”和深色“石”纹理之间进行插值。 这是这样做的：

color = mix(texture2D(ice_layer_tex, texcoord), texture2D(stone_layer_tex, texcoord), (vertex.y + amplitude) / (amplitude * 2))

结果是：

它工作得很好，但是如果我想添加更多纹理，例如草纹理，那么插值顺序是“冰、石、草”，我该怎么办？我想，没有像mix(sampler2D[], percentages[])这样的函数吗？如何按照这种逻辑编写GLSL方法

Answer 1

mix()实际上只是一个方便的函数，您可以自己轻松编写。定义是：

mix(v1, v2, a) = v1 * (1 - a) + v2 * a

或者换言之，它计算v1和v2的加权平均值，其中两个权重w1和w2是满足约束的介于0.0和1.0之间的浮点值w1 + w2 = 1.0：

v1 * w1 + v2 * w2

您可以直接将其推广到计算2个以上输入的加权平均值。例如，对于3个输入v1、v2和v3，您将使用满足约束w1 + w2 + w3 = 1.0的3个权重w1、w2和v3，并将加权平均值计算为：

v1 * w1 + v2 * w2 + v3 * w3

对于您的示例，请确定要为3种纹理中的每种纹理使用的权重，然后使用以下方法：

weightIce = ...;
weightStone = ...;
weightGrass = 1.0 - weightIce - weightStone;
color = texture2D(ice_layer_tex, texcoord) * weightIce +
        texture2D(stone_layer_tex, texcoord) * weightStone +
        texture2D(grass_layer_tex, texcoord) * weightGrass;

Answer 2

其他答案已经为您要求的genralizedmix()函数提供了解决方案。但我建议使用不同的方法，因为您明确地描述了“插值顺序（冰、石、草）”。在这种情况下，您不需要为每个元素指定任意权重，只需混合相邻元素，如冰+石或石+草，但决不混合冰+草或冰+石+草。如果是这种情况，您可以简单地使用3D纹理和（三）线性过滤。只需将每个2D纹理用作3D纹理中的切片。前两个texcoords可以保持原样，第三个可以直接用于选择两个相邻切片之间的任意混合。由于texcoords始终在[0,1]范围内，因此只需将范围映射到该间隔即可。第i个切片的“中心”位于

p=i/num_layers + 1/(2*num_layers)

假设你有3片冰、石头和草。所以你得到了

0/3+1/6 = 0.16667       100% ice  
1/3+1/6 = 0.5           100% stone
2/3+1/6 = 0.83333       100% grass

相邻层之间的任意线性混合，就像

1/3 = 0.3333            50% ice + 50% stone  
      0.6               70% stone  + 30% grass
...

Answer 3

不，根据mix()的GLSL文档，只有两个参数之间的插值重载

您是否可以只插入“冰”和“石”，然后将结果与“草”纹理混合

vec4 ice_color   = texture2D(ice_layer_tex,   texcoord);
vec4 stone_color = texture2D(stone_layer_tex, texcoord);
vec4 grass_color = texture2D(grass_layer_tex, texcoord);

vec4 tmp = mix(ice_color, stone_color, pct);
vec4 final_color = mix(tmp, grass_color, pct);