看冬奥才知道,阿勒泰不但是中国的“雪都”,还是“人类滑雪起源地”。这个说法是否成立,姑且不论,阿勒泰的雪的确很漂亮。冬奥会有一个宣传片,就是借用一朵阿勒泰雪花的视角来讲述冬奥会的故事,既有历史的厚重,又有艺术的浪漫,极具视觉冲击感。

那么问题来了:如何用opengl绘制雪花呢?通常,点精灵(point sprite)技术被用于描述大量粒子在屏幕上的运动,自然也可以用于绘制雪花。点精灵可以理解为贴了纹理图片的点——仅用一个vertex就可以把一个2d纹理图片绘制到屏幕的任何位置。

在opengl中开启和使用点精灵有一点点复杂,好在wxgl对此做了封装,用起来非常简单。在给出演示代码前,先贴两张雪花的纹理图片。

snow_1.png

snow_2.png

熟悉glsl语言的同学,很容易读懂着色器源码。将着色器源码、纹理图片装进模型之后,只需要show一下,雪花就显示出来了。如果想实现雪花飘飘的效果,请参考我的另一篇博文《用opengl导演一场烟花盛会,迎接即将到来的新年》。

import numpy as np
import wxgl
from wxgl import wxplot as plt

vshader_src = """
    #version 330 core
    in vec4 a_position;
    uniform mat4 u_mvpmatrix;
    void main() { 
        gl_position = u_mvpmatrix * a_position; 
        gl_pointsize = (a_position.z + 1) * 30;
    }
"""

fshader_src = """
    #version 330 core
    uniform sampler2d u_snow_1;
    in float idx;
    void main() { 
        gl_fragcolor = texture2d(u_snow_1, gl_pointcoord); 
    } 
"""

m = wxgl.model(wxgl.points, vshader_src, fshader_src, sprite=true) # 通过sprite=treue开启点精灵
m.set_vertex('a_position', np.random.random((300, 3))*2-1) # 随机生成300个点
m.add_texture('u_snow_1', 'res/image/snow_1.png', wxgl.texture_2d) # 添加雪花纹理
m.set_mvp_matrix('u_mvpmatrix') # 设置模型矩阵、视点矩阵和投影矩阵

plt.model(m)
plt.show()

下面是使用snow_1.png做纹理的效果。

下面是使用snow_2.png做纹理的效果。

不过,这样的雪花略显单调,毕竟,世界上没有两片完全相同的雪花。怎样让雪花看起来更逼真一点呢?下面的代码尝试在片元着色器中混用两种纹理。

import numpy as np
import wxgl
from wxgl import wxplot as plt

vshader_src = """
    #version 330 core
    in vec4 a_position;
    uniform mat4 u_mvpmatrix;
    void main() { 
        gl_position = u_mvpmatrix * a_position; 
        gl_pointsize = (a_position.z + 1) * 30;
    }
"""

fshader_src = """
    #version 330 core
    uniform sampler2d u_snow_1;
    uniform sampler2d u_snow_2;
    in float idx;
    void main() { 
        if (fract(sin(dot(gl_pointcoord ,vec2(12.9898,78.233))) * 43758.5453) < 0.5) {
            gl_fragcolor = texture2d(u_snow_1, gl_pointcoord); 
        } else {
            gl_fragcolor = texture2d(u_snow_2, gl_pointcoord);
        }
    } 
"""

m = wxgl.model(wxgl.points, vshader_src, fshader_src, sprite=true) # 通过sprite=treue开启点精灵
m.set_vertex('a_position', np.random.random((300, 3))*2-1) # 随机生成300个点
m.add_texture('u_snow_1', 'res/image/snow_1.png', wxgl.texture_2d) # 添加雪花纹理1
m.add_texture('u_snow_2', 'res/image/snow_2.png', wxgl.texture_2d) # 添加雪花纹理2
m.set_mvp_matrix('u_mvpmatrix') # 设置模型矩阵、视点矩阵和投影矩阵

plt.model(m)
plt.show()

这个雪花有点独特吧?

到此这篇关于通过python opengl的point sprite技术绘制雪花的文章就介绍到这了,更多相关python opengl雪花内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!