sunLightF.glsl
上传用户:king477883
上传日期:2021-03-01
资源大小:9553k
文件大小:7k
源码类别:

游戏引擎

开发平台:

C++ Builder

  1. /** 
  2.  * @file sunLightF.glsl
  3.  *
  4.  * Copyright (c) 2007-$CurrentYear$, Linden Research, Inc.
  5.  * $License$
  6.  */
  7. #extension GL_ARB_texture_rectangle : enable
  8. uniform sampler2DRect depthMap;
  9. uniform sampler2DRect normalMap;
  10. uniform sampler2DRectShadow shadowMap0;
  11. uniform sampler2DRectShadow shadowMap1;
  12. uniform sampler2DRectShadow shadowMap2;
  13. uniform sampler2DRectShadow shadowMap3;
  14. uniform sampler2DShadow shadowMap4;
  15. uniform sampler2DShadow shadowMap5;
  16. uniform sampler2D noiseMap;
  17. uniform sampler2D lightFunc;
  18. // Inputs
  19. uniform mat4 shadow_matrix[6];
  20. uniform vec4 shadow_clip;
  21. uniform float ssao_radius;
  22. uniform float ssao_max_radius;
  23. uniform float ssao_factor;
  24. uniform float ssao_factor_inv;
  25. varying vec2 vary_fragcoord;
  26. varying vec4 vary_light;
  27. uniform mat4 inv_proj;
  28. uniform vec2 screen_res;
  29. uniform vec2 shadow_res;
  30. uniform vec2 proj_shadow_res;
  31. uniform float shadow_bias;
  32. uniform float shadow_offset;
  33. vec4 getPosition(vec2 pos_screen)
  34. {
  35. float depth = texture2DRect(depthMap, pos_screen.xy).a;
  36. vec2 sc = pos_screen.xy*2.0;
  37. sc /= screen_res;
  38. sc -= vec2(1.0,1.0);
  39. vec4 ndc = vec4(sc.x, sc.y, 2.0*depth-1.0, 1.0);
  40. vec4 pos = inv_proj * ndc;
  41. pos /= pos.w;
  42. pos.w = 1.0;
  43. return pos;
  44. }
  45. //calculate decreases in ambient lighting when crowded out (SSAO)
  46. float calcAmbientOcclusion(vec4 pos, vec3 norm)
  47. {
  48. vec2 kern[8];
  49. // exponentially (^2) distant occlusion samples spread around origin
  50. kern[0] = vec2(-1.0, 0.0) * 0.125*0.125;
  51. kern[1] = vec2(1.0, 0.0) * 0.250*0.250;
  52. kern[2] = vec2(0.0, 1.0) * 0.375*0.375;
  53. kern[3] = vec2(0.0, -1.0) * 0.500*0.500;
  54. kern[4] = vec2(0.7071, 0.7071) * 0.625*0.625;
  55. kern[5] = vec2(-0.7071, -0.7071) * 0.750*0.750;
  56. kern[6] = vec2(-0.7071, 0.7071) * 0.875*0.875;
  57. kern[7] = vec2(0.7071, -0.7071) * 1.000*1.000;
  58. vec2 pos_screen = vary_fragcoord.xy;
  59. vec3 pos_world = pos.xyz;
  60. vec2 noise_reflect = texture2D(noiseMap, vary_fragcoord.xy/128.0).xy;
  61. float angle_hidden = 0.0;
  62. int points = 0;
  63. float scale = min(ssao_radius / -pos_world.z, ssao_max_radius);
  64. // it was found that keeping # of samples a constant was the fastest, probably due to compiler optimizations (unrolling?)
  65. for (int i = 0; i < 8; i++)
  66. {
  67. vec2 samppos_screen = pos_screen + scale * reflect(kern[i], noise_reflect);
  68. vec3 samppos_world = getPosition(samppos_screen).xyz; 
  69. vec3 diff = pos_world - samppos_world;
  70. float dist2 = dot(diff, diff);
  71. // assume each sample corresponds to an occluding sphere with constant radius, constant x-sectional area
  72. // --> solid angle shrinking by the square of distance
  73. //radius is somewhat arbitrary, can approx with just some constant k * 1 / dist^2
  74. //(k should vary inversely with # of samples, but this is taken care of later)
  75. //if (dot((samppos_world - 0.05*norm - pos_world), norm) > 0.0)  // -0.05*norm to shift sample point back slightly for flat surfaces
  76. // angle_hidden += min(1.0/dist2, ssao_factor_inv); // dist != 0 follows from conditional.  max of 1.0 (= ssao_factor_inv * ssao_factor)
  77. angle_hidden = angle_hidden + float(dot((samppos_world - 0.05*norm - pos_world), norm) > 0.0) * min(1.0/dist2, ssao_factor_inv);
  78. // 'blocked' samples (significantly closer to camera relative to pos_world) are "no data", not "no occlusion" 
  79. points = points + int(diff.z > -1.0);
  80. }
  81. angle_hidden = min(ssao_factor*angle_hidden/float(points), 1.0);
  82. return (1.0 - (float(points != 0) * angle_hidden));
  83. }
  84. float pcfShadow(sampler2DRectShadow shadowMap, vec4 stc, float scl)
  85. {
  86. stc.xyz /= stc.w;
  87. stc.z += shadow_bias*scl;
  88. float cs = shadow2DRect(shadowMap, stc.xyz).x;
  89. float shadow = cs;
  90. shadow += max(shadow2DRect(shadowMap, stc.xyz+vec3(1.5, 1.5, 0.0)).x, cs);
  91. shadow += max(shadow2DRect(shadowMap, stc.xyz+vec3(1.5, -1.5, 0.0)).x, cs);
  92. shadow += max(shadow2DRect(shadowMap, stc.xyz+vec3(-1.5, 1.5, 0.0)).x, cs);
  93. shadow += max(shadow2DRect(shadowMap, stc.xyz+vec3(-1.5, -1.5, 0.0)).x, cs);
  94. return shadow/5.0;
  95. //return shadow;
  96. }
  97. float pcfShadow(sampler2DShadow shadowMap, vec4 stc, float scl)
  98. {
  99. stc.xyz /= stc.w;
  100. stc.z += shadow_bias*scl;
  101. float cs = shadow2D(shadowMap, stc.xyz).x;
  102. float shadow = cs;
  103. vec2 off = 1.5/proj_shadow_res;
  104. shadow += max(shadow2D(shadowMap, stc.xyz+vec3(off.x, off.y, 0.0)).x, cs);
  105. shadow += max(shadow2D(shadowMap, stc.xyz+vec3(off.x, -off.y, 0.0)).x, cs);
  106. shadow += max(shadow2D(shadowMap, stc.xyz+vec3(-off.x, off.y, 0.0)).x, cs);
  107. shadow += max(shadow2D(shadowMap, stc.xyz+vec3(-off.x, -off.y, 0.0)).x, cs);
  108. return shadow/5.0;
  109. //return shadow;
  110. }
  111. void main() 
  112. {
  113. vec2 pos_screen = vary_fragcoord.xy;
  114. //try doing an unproject here
  115. vec4 pos = getPosition(pos_screen);
  116.     vec3 norm = texture2DRect(normalMap, pos_screen).xyz*2.0-1.0;
  117. /*if (pos.z == 0.0) // do nothing for sky *FIX: REMOVE THIS IF/WHEN THE POSITION MAP IS BEING USED AS A STENCIL
  118. {
  119. gl_FragColor = vec4(0.0); // doesn't matter
  120. return;
  121. }*/
  122. float shadow = 1.0;
  123.     float dp_directional_light = max(0.0, dot(norm, vary_light.xyz));
  124. vec4 spos = vec4(pos.xyz + vary_light.xyz * (1.0-dp_directional_light)*shadow_offset, 1.0);
  125. if (spos.z > -shadow_clip.w)
  126. {
  127. if (dp_directional_light == 0.0)
  128. {
  129. // if we know this point is facing away from the sun then we know it's in shadow without having to do a squirrelly shadow-map lookup
  130. shadow = 0.0;
  131. }
  132. else
  133. {
  134. vec4 lpos;
  135. if (spos.z < -shadow_clip.z)
  136. {
  137. lpos = shadow_matrix[3]*spos;
  138. lpos.xy *= shadow_res;
  139. shadow = pcfShadow(shadowMap3, lpos, 0.25);
  140. shadow += max((pos.z+shadow_clip.z)/(shadow_clip.z-shadow_clip.w)*2.0-1.0, 0.0);
  141. }
  142. else if (spos.z < -shadow_clip.y)
  143. {
  144. lpos = shadow_matrix[2]*spos;
  145. lpos.xy *= shadow_res;
  146. shadow = pcfShadow(shadowMap2, lpos, 0.5);
  147. }
  148. else if (spos.z < -shadow_clip.x)
  149. {
  150. lpos = shadow_matrix[1]*spos;
  151. lpos.xy *= shadow_res;
  152. shadow = pcfShadow(shadowMap1, lpos, 0.75);
  153. }
  154. else
  155. {
  156. lpos = shadow_matrix[0]*spos;
  157. lpos.xy *= shadow_res;
  158. shadow = pcfShadow(shadowMap0, lpos, 1.0);
  159. }
  160. // take the most-shadowed value out of these two:
  161. //  * the blurred sun shadow in the light (shadow) map
  162. //  * an unblurred dot product between the sun and this norm
  163. // the goal is to err on the side of most-shadow to fill-in shadow holes and reduce artifacting
  164. shadow = min(shadow, dp_directional_light);
  165. //lpos.xy /= lpos.w*32.0;
  166. //if (fract(lpos.x) < 0.1 || fract(lpos.y) < 0.1)
  167. //{
  168. // shadow = 0.0;
  169. //}
  170. }
  171. }
  172. else
  173. {
  174. // more distant than the shadow map covers
  175. shadow = 1.0;
  176. }
  177. gl_FragColor[0] = shadow;
  178. gl_FragColor[1] = calcAmbientOcclusion(pos, norm);
  179. //spotlight shadow 1
  180. vec4 lpos = shadow_matrix[4]*spos;
  181. gl_FragColor[2] = pcfShadow(shadowMap4, lpos, 0.1).x; 
  182. //spotlight shadow 2
  183. lpos = shadow_matrix[5]*spos;
  184. gl_FragColor[3] = pcfShadow(shadowMap5, lpos, 0.1).x; 
  185. //gl_FragColor.rgb = pos.xyz;
  186. //gl_FragColor.b = shadow;
  187. }