Unity CG 写一个超酷的 ray-marching（shader纯代码写3D）

来源：互联网发布：linux命令行下载samba 编辑：程序博客网时间：2024/05/01 23:57

Unity CG 写一个超酷的 ray-marching（shader纯代码写3D）

1.其实自从看了http://www.shadertoy.com（inigo quilez为其主创始人）上的shader后，让我感到很高兴
2.更重要的是自从我接触了一个叫 inigo quilez 的shader技术后，让我觉得shader情感更深的浓厚了
3.http://www.iquilezles.org/ 哈哈，当然给大家一个崇拜的机会吧，你一定会学到你想学到的技术和秘密

哈哈，邪恶的专栏地址放送，一戳秒进哦
http://blog.csdn.net/column/details/shader-style.html
好吧，本人由于热爱shader技术，有许多的误解之处和错误的地方，就救救俺吧……….

我那猥琐的代码

为什么我的代码猥琐
你看这儿吧，相当的猥琐，我都不好意思留名了，

这是代码的地址：http://www.glslsandbox.com/e#24033.0
这是我试着去写一款3D效果的shader 代码，我当时写啊写啊，各种调试各种修改，就做了这么个3D线条的效果，最后我不敢直视，我没有敢留名，一般的我会留by （834,834144,834144373,834144373zhu）的字样。
如今我回头一看，都快看不懂自己的每句代码的意思了，当然我还能感觉到那时写的时候思维是多么的通常，可惜方法不适用于任何3D写法。
代码没有明确的思维
一坨又一坨，层次结构不清晰，囫囵吞枣，经验水平不高，过于强求效果。
比如这儿：

http://www.glslsandbox.com/e#24003.1
坐标复用太多，层次很乱，当然给高手看了都会觉得没有可读性。

How about the ray-marching？

ray-marching是什么？
ray-tracing可是鲜为人知的，不谈ray-tracing的技术细节，人们都扎下了它的深刻印象，比如unity5.x的加入了GI全局光照后，高通给unity5.x提供的光线追中技术，光照渲染大幅度的提高。还有比如UE4等引擎先进的光线追踪技术
你看UE4的效果，这光线效果：

当然，UE4中update lighting会自动生成光照信息图，这效果不明摆着么？
那那，我的 ray-marching呢？
那那，我的 ray-marching呢？
好吧！就是它罗：

以下是ray-marching的一个效果截图（来源于国外的 Mercury团队制作的time less
，http://mercury.sexy/）：

当然这是人家做的64KB demo中的截图……..

实现一个小的推理，画一个简单的圆

1.简单推理手稿 show
这里写图片描述
哈哈，我记得当时感觉只用到了初中数学，而且我怎得一团翔，，，，，
这只是练练一下实验效果和原理的试手，所以同志们可以自己试试感受一下，，，（我这个就太乱了，一拿出来我又不知所措了，，）

2.试着推实验是否是那个意思
当然，我最后及时的实现了推理的想法：
这里写图片描述

我那简直迷人的ray-marching效果欣赏

谁说迷人了？
在http://glslsandbox.com 上的效果

这是我的代码链接http://glslsandbox.com/e#26011.0
如果，你在同一页上看到了3D球….点进去后，你会愤怒的
形状还可以改,随机应变嘛,啊哈………….

实现ray-marching的技术细节

Sign Distance Field，Find the 物体的表面（surface）
如果，你真的看到上述的手稿，那么我可以接着说说，Sign Distance Field的的主要作用其实就是定义是什么样的物体，比如：

这很明显嘛！！！基本物体模型和这么叼的fractal（奇葩的3D分形物体）。。。。。。
好吧！在加一幅distance function 自己收集的函数和一些自己做的函数

哈哈，你如果不嫌蛋疼，把它们做成一个”收藏库”吧！很明显做成Unity的cginc文件非常到位。。。。。。
ray-marching,sphere-marching，射线步进技术
这幅图很是可以哟

重屏幕出发的射线，一步一个圆的检测surface，在检测到的surface的圆，在加上改圆的半径继续向前检测
不信，你可以看这张我做的效果图：

很明显，的确是一步一步的向前检测的
这儿我亲手写的一个算法截图：
计算物体Surface 的 Normal

采用ray-marching位移法，在物体surface表面做出法线法线法线。。。