首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
首页
学习
活动
专区
圈层
工具
MCP广场
社区首页 >问答首页 >webgl tilemap绘制不正确的UV计算

webgl tilemap绘制不正确的UV计算
EN

Stack Overflow用户
提问于 2020-11-26 16:48:49
回答 1查看 202关注 0票数 0

我试着把一张瓷砖地图渲染到一个四边形上。

我的方法使用了一个“平铺贴图”纹理,在这个纹理中,每个像素都在一个瓷砖集中存储一个瓷砖的X和Y索引。

在呈现片段时,其想法是:

使用顶点纹理coordinates

  • Retrieve ( texture

  • Calculate的R和G通道的X和Y索引)、所选tile

  • Use的UVs (所选tile

  • Use的UVs )来采样纹理地图集(

)的

  1. 对纹理进行采样。

我对让第三名去上班有意见。

下面是我试图用于呈现以下内容的着色代码:

顶点

代码语言:javascript
运行
复制
#version 300 es
precision mediump float;

uniform mat4 uVIEW;
uniform mat4 uPROJECTION;

uniform mat3 uMODEL;

layout(location = 0) in vec2 aPOSITION;
layout(location = 1) in vec2 aTEXCOORD;

out vec2 vTEXCOORD;

void main()
{
    // flip uv and pass it to fragment shader
    vTEXCOORD = vec2(aTEXCOORD.x, 1.0f - aTEXCOORD.y);
    // transform vertex position
    vec3 transformed = uMODEL * vec3(aPOSITION, 1.0);
    gl_Position = uPROJECTION * uVIEW * vec4(transformed.xy, 0.0, 1.0);
}

片段

代码语言:javascript
运行
复制
#version 300 es
precision mediump float;
precision mediump usampler2D;

uniform usampler2D uMAP;
uniform sampler2D uATLAS;
uniform vec2 uATLAS_SIZE;

in vec2 vTEXCOORD;

out vec4 oFRAG;

void main()
{
    // sample "tile map" texture
    vec4 data = vec4(texture(uMAP, vTEXCOORD));
    // calculate UV
    vec2 uv = (data.xy * 32.0 / uATLAS_SIZE) + (vTEXCOORD * 32.0 / uATLAS_SIZE);
    // sample the tileset
    oFRAG = texture(uATLAS, uv);
}

我相信这是罪魁祸首:

代码语言:javascript
运行
复制
vec2 uv = (data.xy * 32.0 / uATLAS_SIZE) + (vTEXCOORD * 32.0 / uATLAS_SIZE);

这里的公式是uv = (tile_xy_indices * tile_size) + (texcoord * tile_size),其中:

  • texcoord是顶点uv (标准的0,1,0,0,1,0,1,1,1)
  • tile_xy_indices是tileset
  • tile_size中瓷砖的X,Y坐标,是分片

中一个瓷砖的归一化尺寸。

所以如果我有值texcoord = (0, 0)tile_xy_indices = (7, 7)tile_size = (32 / 1024, 32 / 1024),那么这个片段的UV应该是(0.21875, 0.21875),如果是texcoord = (1, 1),则应该是(0.25, 0.25)。这些值在我看来是正确的,,为什么它们会产生错误的结果,以及我如何修复它?

以下是一些额外的上下文:

  • 贴图纹理(夸张颜色):

  • 预期结果(减去网格线):

  • 实际结果:

EN

回答 1

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2020-11-26 19:05:42

代码将这两行代码中的三件事合并在一起。

代码语言:javascript
运行
复制
// sample "tile map" texture
vec4 data = vec4(texture(uMAP, vTEXCOORD));
// calculate UV
vec2 uv = (data.xy * 32.0 / uATLAS_SIZE) + (vTEXCOORD * 32.0 / uATLAS_SIZE);
// sample the tileset

第一个,在你画的整个四边形上,遍历你的整个地图。这可能不是你想要的。通常,使用tilemap的应用程序想要显示其中的一部分,而不是全部内容。

第二个问题是,第二行需要知道一个瓷砖能覆盖多少像素,而不是一块瓷砖有多少像素。换句话说,如果您有一个32x32瓷砖,并且以4x4像素绘制它,那么您的纹理坐标需要从0.0到1.0之间,以4个像素,而不是32个像素。

第三个问题是,除非在纹理上有32块,否则32将不会穿过32像素的瓷砖。假设您有一个单一的瓷砖是32x32像素,但是在您的瓷砖集中有8x4块。你需要从0到1跨越1/8和1/4,而不是1/32。

this answer implements a tilemap

有效地使用了2个矩阵。一种是画四边形,它可以旋转,缩放,3D投影等等,但是让我们简单地说,对于一个地形图来说,正常的事情就是画一个覆盖画布的四角体。

第二种是纹理矩阵(或平铺矩阵),其中每个单元是1块。所以,给定一个0到1的四边形,你计算一个矩阵来扩展和旋转这个四边形到上面的四边形。

假设你不旋转,你仍然需要决定画多少块横过和向下的四边形。如果您想要4块横穿四边形,3块向下,那么您将标度设置为x=4和y=3。

这样,每个瓷砖都会自动地在自己的空间中从0到1。或者换一种说法,瓷砖2x7从U中的2.0<->3.0到V中的7.0<->8.0。然后我们可以从地图上的瓷砖2,7中查找,然后使用fract来覆盖瓷砖在四边形中占据的空间。

代码语言:javascript
运行
复制
const vs = `#version 300 es
precision mediump float;

uniform mat4 uVIEW;
uniform mat4 uPROJECTION;
uniform mat4 uMODEL;

uniform mat4 uTEXMATRIX;

layout(location = 0) in vec4 aPOSITION;
layout(location = 1) in vec4 aTEXCOORD;

out vec2 vTEXCOORD;

void main()
{
    vTEXCOORD = (uTEXMATRIX * aTEXCOORD).xy;
    gl_Position = uPROJECTION * uVIEW * uMODEL * aPOSITION;
}
`;

const fs = `#version 300 es
precision mediump float;
precision mediump usampler2D;

uniform usampler2D uMAP;
uniform sampler2D uATLAS;
uniform vec2 uTILESET_SIZE; // how many tiles across and down the tileset

in vec2 vTEXCOORD;

out vec4 oFRAG;

void main()
{
    // the integer portion of vTEXCOORD is the tilemap coord
    ivec2 mapCoord = ivec2(vTEXCOORD);
    uvec4 data = texelFetch(uMAP, mapCoord, 0);
    
    // the fractional portion of vTEXCOORD is the UV across the tile
    vec2 texcoord = fract(vTEXCOORD);

    vec2 uv = (vec2(data.xy) + texcoord) / uTILESET_SIZE;
    
    // sample the tileset
    oFRAG = texture(uATLAS, uv);
}
`;

const tileWidth = 32;
const tileHeight = 32;
const tilesAcross = 8;
const tilesDown = 4;

const m4 = twgl.m4;
const gl = document.querySelector('canvas').getContext('webgl2');
if (!gl) alert('need WebGL2');

// compile shaders, link, look up locations
const programInfo = twgl.createProgramInfo(gl, [vs, fs]);
// gl.createBuffer, bindBuffer, bufferData
const bufferInfo = twgl.createBufferInfoFromArrays(gl, {
  aPOSITION: {
    numComponents: 2,
    data: [
      0, 0,
      1, 0,
      0, 1,
      
      0, 1,
      1, 0,
      1, 1,
    ],
  },
  aTEXCOORD: {
    numComponents: 2,
    data: [
      0, 0,
      1, 0,
      0, 1,
      
      0, 1,
      1, 0,
      1, 1,
    ],
  },
});

function r(min, max) {
  if (max === undefined) {
    max = min;
    min = 0;
  }
  return min + (max - min) * Math.random();
}

// make some tiles
const ctx = document.createElement('canvas').getContext('2d');
ctx.canvas.width = tileWidth * tilesAcross;
ctx.canvas.height = tileHeight * tilesDown;
ctx.font = "bold 24px sans-serif";
ctx.textAlign = "center";
ctx.textBaseline = "middle";

const f = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ~';
for (let y = 0; y < tilesDown; ++y) {
  for (let x = 0; x < tilesAcross; ++x) {
    const color = `hsl(${r(360) | 0},${r(50,100)}%,50%)`;
    ctx.fillStyle = color;
    const tx = x * tileWidth;
    const ty = y * tileHeight;
    ctx.fillRect(tx, ty, tileWidth, tileHeight);
    ctx.fillStyle = "#FFF";
    ctx.fillText(f.substr(y * 8 + x, 1), tx + tileWidth * .5, ty + tileHeight * .5); 
  }
}
document.body.appendChild(ctx.canvas);

const tileTexture = twgl.createTexture(gl, {
 src: ctx.canvas,
 minMag: gl.NEAREST,
});

// make a tilemap
const mapWidth = 400;
const mapHeight = 300;
const tilemap = new Uint32Array(mapWidth * mapHeight);
const tilemapU8 = new Uint8Array(tilemap.buffer);
const totalTiles = tilesAcross * tilesDown;
for (let i = 0; i < tilemap.length; ++i) {
  const off = i * 4;
  // mostly tile 9
  const tileId = r(4) < 1 
      ? (r(totalTiles) | 0)
      : 9;
  tilemapU8[off + 0] = tileId % tilesAcross;
  tilemapU8[off + 1] = tileId / tilesAcross | 0;
}

const mapTexture = twgl.createTexture(gl, {
  internalFormat: gl.RGBA8UI,
  src: tilemapU8,
  width: mapWidth,
  minMag: gl.NEAREST,
});

function ease(t) {
  return Math.cos(t) * .5 + .5;
}

function lerp(a, b, t) {
  return a + (b - a) * t;
}

function easeLerp(a, b, t) {
  return lerp(a, b, ease(t));
}

function render(time) {
  time *= 0.001;  // convert to seconds;
  
  gl.viewport(0, 0, gl.canvas.width, gl.canvas.height);
  gl.clearColor(0, 1, 0, 1);
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
  
  gl.useProgram(programInfo.program);
  twgl.setBuffersAndAttributes(gl, programInfo, bufferInfo);  

  // these mats affects where the quad is drawn
  const projection = m4.ortho(0, gl.canvas.width, gl.canvas.height, 0, -1, 1);
  const view = m4.identity();
  const model =
  m4.scaling([gl.canvas.width, gl.canvas.height, 1]);
 
  const tilesAcrossQuad = 10;//easeLerp(.5, 2, time * 1.1);
  const tilesDownQuad = 5;//easeLerp(.5, 2, time * 1.1);
  
  // scroll position in tiles
  // set this to 0,0 and the top left corner of the quad
  // will be the start of the map.
  const scrollX = time % mapWidth;
  const scrollY = 0;//time % (mapHeight * tileHeight);
  
  const tmat = m4.identity();
  // sets where in the map to look at in tile coordinates
  // so 3,4 means start drawing 3 tiles over, 4 tiles down
  m4.translate(tmat, [scrollX, scrollY, 0], tmat);
  // sets how many tiles to display
  m4.scale(tmat, [tilesAcrossQuad, tilesDownQuad, 1], tmat);

  twgl.setUniforms(programInfo, {
    uPROJECTION: projection,
    uVIEW: view,
    uMODEL: model,
    uTEXMATRIX: tmat,
    uMAP: mapTexture,
    uATLAS: tileTexture,
    uTILESET_SIZE: [tilesAcross, tilesDown],
  });
  
  gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 6);
  
  requestAnimationFrame(render);
}
requestAnimationFrame(render);
代码语言:javascript
运行
复制
canvas { border: 1px solid black; }
代码语言:javascript
运行
复制
<script src="https://twgljs.org/dist/4.x/twgl-full.min.js"></script>
<canvas></canvas>

下次发布一个工作片段时,对回答者来说就更友好了。

票数 1
EN
页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/65026204

复制
相关文章

相似问题

领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档