glsl生成设计之随机

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已于 2022-10-28 00:34:50 修改 · 1.9k 阅读

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#unity

于 2022-10-28 00:34:17 首次发布

随机

随机性是熵的最大表现。我们如何在看似可预测而且严苛的代码环境中生成随机性呢？
让我们从分析下面的函数着手:

在这里插入图片描述

y = fract(sin(x)*1.0);

我们提取了sin函数其波形的分数部分。值域为-1.0 到 1.0 之间的sin() 函数被取了小数点后的部分(这里实际是指模1))，返回0.0 到 1.0 间的正值。我们可以用这种效果通过把正弦函数打散成小片段来得到一些伪随机数。如何实现呢？通过在sin(x)的值上乘以大些的数。点击上面的函数，在1后面加些0。

当你加到 100000.0 （方程看起来是这样的：y = fract(sin(x)*100000.0) ），你再也区分不出sin波了。小数部分的粒度将sine的循环变成了伪随机的混沌。

控制混沌

使用随机会很难；它不是太混沌难测就是有时又不够混乱。
在这里插入图片描述

y = rand(x);

2D 随机

将一个二维向量转化为一维浮点数。这里有几种不同的方法来实现，但 dot() 函数在这个例子中尤其有用。它根据两个向量的方向返回一个 0.0 到 1.0 之间的值。

#ifdef GL_ES
precision mediump float;
#endif

uniform vec2 u_resolution;
uniform vec2 u_mouse;
uniform float u_time;

float random (vec2 st) {
    return fract(sin(dot(st.xy,
                         vec2(12.9898,78.233)))*
        43758.5453123);
}

void main() {
    vec2 st = gl_FragCoord.xy/u_resolution.xy;

    float rnd = random( st );

    gl_FragColor = vec4(vec3(rnd),1.0);
}

在这里插入图片描述