时隔两年,继续完成这个系列,现在回顾一下两年前的这篇文章 前端实现旗帜飘动效果系列 (Ⅳ):webgl实现 ,发现自己当初对webgl的理解不透彻,产生了很多纰漏,也走了不少歪路,实际上使用shader有更方便的实现方法,新的思路不再需要做复杂的仿射,只需通过简单的三角函数控制片元着色器的采样位置即可。
核心是pixi过滤器PIXI.Filter以及片元着色器。
① PIXI.Filter类可以忽略顶点着色器,因为pixi.js内置了一套默认的顶点着色器,如果传入空,就是用该着色器模板(pixi v5版):
attribute vec2 aVertexPosition; uniform mat3 projectionMatrix; varying vec2 vTextureCoord; uniform vec4 inputSize; uniform vec4 outputFrame; vec4 filterVertexPosition( void ) { vec2 position = aVertexPosition * max(outputFrame.zw, vec2(0.)) + outputFrame.xy; return vec4((projectionMatrix * vec3(position, 1.0)).xy, 0.0, 1.0); } vec2 filterTextureCoord( void ) { return aVertexPosition * (outputFrame.zw * inputSize.zw); } void main(void) { gl_Position = filterVertexPosition(); vTextureCoord = filterTextureCoord(); }
aVertexPosition 是归一化后过滤区域的坐标
vTextureCoord 是归一化后贴图的坐标
aVertexPosition * outputFrame.zw 过滤器区域的坐标,单位是像素,但是原点是区域左上角而非屏幕左上角
vec2 position = aVertexPosition * max(outputFrame.zw, vec2(0.)) + outputFrame.xy 表示屏幕的坐标,单位是像素
② PIXI.Filter 如果不传入片元着色器,则使用下面的着色器模板:
varying vec2 vTextureCoord; uniform sampler2D uSampler; void main(void){ gl_FragColor = texture2D(uSampler, vTextureCoord); }
vTextureCoord 是从顶点着色器传入的归一化后贴图的坐标
这里我们不能使用默认,需要对它进行修改:
varying vec2 vTextureCoord;// 区间[0,1] uniform sampler2D uSampler; uniform float time; uniform float period;// 周期 uniform float velocity;// 波速 uniform float amplitude;// 最大振幅 uniform float brightness;// 高光亮度 float PI = 3.14159; void main(void){ float v = sin((vTextureCoord.x - time * velocity) * 2.0 * PI * period); vec4 color = texture2D(uSampler, vTextureCoord + vec2(0.0, v * amplitude * vTextureCoord.x)); if (color.a > 0.0) { // 取x正方向+0.001,获取函数单调性 float delta = sin((vTextureCoord.x + 0.001 - time * velocity) * 2.0 * PI * period) - v; if (delta < 0.0) { color = mix(color, vec4(1.0), -delta * brightness); } } gl_FragColor = color; }
v 是根据横坐标,以及传入的周期计算出来的正弦波形
texture2D(uSampler, vTextureCoord + vec2(0.0, v * amplitude * vTextureCoord.x)) 中乘以vTextureCoord.x是为了让振幅根据横坐标递增
delta 是取x轴正方向+0.001位置的函数值,获取函数在该位置的单调性
mix(color, vec4(1.0), -delta * brightness) 通过mix函数,以brightness入参把原色值与白色混合
为了调试方便,我添加了dat.gui插件,最终效果如图: