Home Explore Help
Sign In
defold
/
doc
mirror of https://github.com/defold/doc.git
2
0
Fork 0
Files Issues 0 Wiki
Branch: faq-csharp
Branches Tags
doc
/
docs
/
ru
/
manuals
/
material.md

material.md 16 KB
Permalink History Raw

title: Материалы

brief: Данное руководство объясняет как работать с материалами, шейдерными константами и сэмплерами.

Материалы

Материалы используются для выражения того, как графический компонент (спрайт, тайловая карта, шрифт, GUI-нода, модель и т.д.) должны быть отрендерены.

Метариал содержит теги, информацию, которая применяется конвейером рендеринга для отбора объектов для рендера. Также он содержит ссылку на шейдерные программы, которые компилируются через доступные графические драйверы и загружаются на графическое аппаратное обеспечение и запускаются в каждом кадре, когда компонент рендерится.

Создание материала

Чтобы создать материал, кликните правой кнопкой мыши по нужной папке в секции Assets и выберите New... ▸ Material. (Вы также можете выбрать File ▸ New... из меню и затем выбрать Material). Дайте имя новому файлу материала и нажмите Ok.

Material file{srcset="images/materials/[email protected] 2x"}

Новый материал откроется в Material Editor.

Material editor{srcset="images/materials/[email protected] 2x"}

Файл материала содержит следующую информацию:

Name : То, что определяет материал. Это имя используется для перечисления материала в ресурсе Render для включения в билд. Имя также используется в функции из API рендеринга render.enable_material(). Имя должно быть уникальным.

Vertex Program : Файл программы вершинного шейдера (.vp), который будет использоваться при рендеринге с этим материалом. Программа вершинного шейдера запускается на GPU для каждой из примитивных вершин компонента. Она вычисляет положение на экране для каждой вершины и также опционально подает на выход "изменяемые" переменные, которые интерполируются и идут на вход программе фрагментного шейдера.

Fragment Program : Файл программы фрагментного шейдера (.fp), который будет использоваться при рендеринге с этим материалом. Программа запускается на GPU для каждого фрагмента (пикселя) графического примитива и ее цель --- это определить цвет отрисовки для каждого фрагмента. Обычно это делается на основе поиска по текстуре и вычислений на базе входящих переменных (изменяемые переменные либо константы).

Vertex Constants : Нормированные значения (между 0.0 и 1.0), которые будут переданы программе вершинного шейдера. Смотрите ниже список доступных констант.

Fragment Constants : Нормированные значения (между 0.0 и 1.0), которые будут переданы программе фрагментного шейдера. Смотрите ниже список доступных констант.

Samplers : Опционально вы можете сконфигурировать специфичные сэмплеры в файле материалов. Добавьте сэмплер, назовите его согласно имени, используемому в программе шейдера и установите wrap и filter параметры по вашему вкусу.

Tags : Теги, ассоциированные с материалом. Теги представлены в движке как битовая маска, которая используется в render.predicate() для отбора компонентов, которые должны быть отрисованы вместе. Смотрите Документацию по рендерингу, описывающую как это делается. Максимальное число тегов, которое вы можете использовать в проекте --- 32.

Вершинные и фрагментные константы

Шейдерные константы или "uniform"-ы --- это значения, которые передаются из движка в вершинные или фрагментные программы шейдеров. Для использования константы вы задаете ее в файле материала либо через свойство Vertex Constant либо через свойство Fragment Constant. Соответствующие uniform переменные должны быть определены в программе шейдера. Следующие константы могут быть установлены в материале:

CONSTANT_TYPE_WORLD : Мировая матрица. Используйте ее для преобразования вершин в пространство мира. Для некоторых типов компонентов, вершины уже расположены в пространстве мира, когда они отправляются вершинной программе (в виду пакетирования). В таких случаях, умножение на мировую матрицу в шейдере выдаст некорректные результаты.

CONSTANT_TYPE_VIEW : Матрица вида. Используйте ее для преобразования вершин в пространство отображения (камеры).

CONSTANT_TYPE_PROJECTION : Проекционная матрица. Используйте ее для преобразования вершин в пространство экрана.

CONSTANT_TYPE_VIEWPROJ : Матрица с уже перемноженными матрицей вида и проекционной матрицы.

CONSTANT_TYPE_WORLDVIEW : Матрица с уже перемноженными матрицей мира и предыдущей матрицы (перемножение матрицы вида на проекционную).

CONSTANT_TYPE_NORMAL : Матрица для вычисления ориентации по нормали. Мировое преобразование может включать не-нормированное (non-uniform) масштабирование, которое ломает ортогональность скомбинированного мир-на-отображение преобразования. Матрица нормалей используется, чтобы избежать проблем с направлениями когда преобразовываются нормали. (Нормальная матрица --- это транспонированная инверсия матрицы мир-на-отображение.)

CONSTANT_TYPE_USER : Константа типа vector4, которую вы можете использовать для любых собственных данных, которые вы хотите передать в программу шейдера. Вы можете установить начальное значение константы в месте ее определения, но она изменяема через функции go.set() / go.animate(). Также вы можете получить ее значение через go.get(). Изменение константы материала одного экземпляра компонента ломает пакетирование для рендеринга и приведет к дополнительным вызовам отрисовки.

Example:

go.set("#sprite", "tint", vmath.vector4(1,0,0,1))

go.animate("#sprite", "tint", go.PLAYBACK_LOOP_PINGPONG, vmath.vector4(1,0,0,1), go.EASING_LINEAR, 2)

Сэмплеры

Сэмплеры используются для отбора цветовой информации из текстуры (тайловый источник или атлас). Цветовая информация может далее быть использована для вычислений в программе шейдера.

Компоненты типа спрайт, тайловая карта, GUI или эффект частиц автоматически получают набор sampler2D. Первый объявленный sampler2D в программе шейдера автоматически привязывается к изображению, на которое ссылается графический компонент. Поэтому сейчас нет необходимости указывать какие-либо сэмплеры в файле материалов для этих компонентов. Более того, эти типы компонентов сейчас поддерживают только одну текстуру. (Если вам нужно множество текстур в шейдере, вы можете использовать вызов render.enable_texture() и устанавливать текстурные сэмплеры вручную из своего рендер скрипта.)

Sprite sampler{srcset="images/materials/[email protected] 2x"}

-- mysprite.fp
varying mediump vec2 var_texcoord0;
uniform lowp sampler2D MY_SAMPLER;
void main()
{
    gl_FragColor = texture2D(MY_SAMPLER, var_texcoord0.xy);
}

Вы можете задать настройки сэмплера для компонента добавив сэмплер по имени в файле материалов. Если вы не устанавливаете свой сэмплер в файле материалов, будут использованы глобальные настройки graphics проекта.

Sampler settings{srcset="images/materials/[email protected] 2x"}

Для компонентов типа модель, вам необходимо задать ваши сэмплеры в файле материала с теми настройками, которые вы хотите. Далее после этих действий редактор позволит вам выставить текстуры для любого модельного компонента, который использует этот материал:

Model samplers{srcset="images/materials/[email protected] 2x"}

-- mymodel.fp
varying mediump vec2 var_texcoord0;
uniform lowp sampler2D TEXTURE_1;
uniform lowp sampler2D TEXTURE_2;
void main()
{
    lowp vec4 color1 = texture2D(TEXTURE_1, var_texcoord0.xy);
    lowp vec4 color2 = texture2D(TEXTURE_2, var_texcoord0.xy);
    gl_FragColor = color1 * color2;
}

Model{srcset="images/materials/[email protected] 2x"}

Настройки сэмплера

Name : Имя сэмплера. Это имя должно совпадать с заданной в фрагментном шейдере sampler2D переменной.

Wrap U/W : Режим развертки для осей U и V:

  • WRAP_MODE_REPEAT -- повторит данные текстуры вне диапазона [0,1].
  • WRAP_MODE_MIRRORED_REPEAT -- повторит данные текстуры вне диапазона [0,1], но каждое второе повторение будет зеркально отражено.
  • WRAP_MODE_CLAMP_TO_EDGE --- будет приводить данные текстуры со значениями больше 1.0 к значению 1.0, а любые значения меньше 0.0 будут приводиться к значению 0.0 --- то есть крайние пиксели будут повторяться до края.

Filter Min/Mag : Фильтрация для увеличения и уменьшения. Ближайшая фильтрация требует меньше вычислений, чем линейная интерполяция, но может привести к артефактам алиасинга. Линейная интерполяция часто дает более плавные результаты :

  • FILTER_MODE_NEAREST -- использует тексель с координатами ближайшими к центру пикселя.
  • FILTER_MODE_LINEAR -- устанавливает взвешенное линейное среднее для массива текселей 2x2, которые лежат ближе всего к центру пикселя .
  • FILTER_MODE_NEAREST_MIPMAP_NEAREST -- выбирает ближайшее значение текселя в отдельной MIP-карте.
  • FILTER_MODE_NEAREST_MIPMAP_LINEAR -- выбирает ближайший тексель из двух ближайших лучших вариантов MIP-карт и затем линейно интерполирует между этими двумя значениями.
  • FILTER_MODE_LINEAR_MIPMAP_NEAREST -- линейное интерполирование в пределах отдельной MIP-карты.
  • FILTER_MODE_LINEAR_MIPMAP_LINEAR -- использует линейную интерполяцию для вычисления значения на каждой из двух карт, а затем выполняет линейную интерполяцию между этими двумя значениями.

Буферы констант

Когда конвейер рендеринга отрисовывает, он берет значения констант из буфера по-умолчанию --- системного буфера констант. Вы можете создать собственный буфер констант, чтобы перекрыть константы по-умолчанию и вместо этого выставить uniform-ы для программы шейдера программно в рендер скрипте:

self.constants = render.constant_buffer() -- <1>
self.constants.tint = vmath.vector4(1, 0, 0, 1) -- <2>
...
render.draw(self.my_pred, self.constants) -- <3>
  1. Создаем новый буфер констант
  2. Устанавливаем константу tint в ярко-красный
  3. Рисуем предикат используя наши собственные константы

Учтите, что элементы констант буфера ссылаются как обычная Lua таблица, но вы не можете итерироваться по буферу с помощью вызовов pairs() или ipairs().