Android shader glsl math方法有哪些举例

目录

一、基本数学运算

二、向量运算

三、矩阵运算

四、三角函数与反三角函数

五、其他数学函数

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在Android的Shader编程中，GLSL（OpenGL Shading Language）被用于实现各种图形效果。GLSL提供了一系列数学方法，这些方法可以在顶点着色器（Vertex Shader）和片元着色器（Fragment Shader）中使用，以实现复杂的图形变换和效果。以下是一些常用的GLSL数学方法的举例：

一、基本数学运算

• 加法、减法、乘法、除法：这些基本运算可以直接对标量、向量或矩阵进行操作。例如，vec3 a = vec3(1.0, 2.0, 3.0); vec3 b = a * 2.0; 会将向量a的每个分量都乘以2。
• 幂运算：可以使用pow函数来计算一个数的幂，如float result = pow(2.0, 3.0); 计算2的3次方。

二、向量运算

• 向量长度（模长）：使用length函数可以计算向量的长度，如float len = length(vec3(1.0, 2.0, 2.0));。
• 向量归一化：使用normalize函数可以将向量单位化，即保持方向不变，但模长为1，如vec3 u = normalize(vec3(1.0, 2.0, 2.0));。
• 向量点积：使用dot函数可以计算两个向量的点积，如float dotProduct = dot(vec3(1.0, 2.0, 3.0), vec3(4.0, 5.0, 6.0));。
• 向量叉乘：使用cross函数可以计算两个向量的叉乘，结果是一个垂直于这两个向量的新向量，如vec3 c = cross(vec3(1.0, 0.0, 0.0), vec3(0.0, 1.0, 0.0));。

三、矩阵运算

• 矩阵乘法：可以直接使用*运算符对矩阵进行乘法运算，但需要注意矩阵的维度要匹配。例如，一个4x4的投影矩阵和一个4x1的顶点位置向量相乘，可以得到变换后的顶点位置。
• 矩阵转置：使用transpose函数可以计算矩阵的转置，即行列互换。
• 矩阵行列式：使用determinant函数可以计算矩阵的行列式，这在某些图形算法中很有用。

四、三角函数与反三角函数

• 正弦、余弦、正切：分别使用sin、cos、tan函数可以计算角度的正弦、余弦和正切值。需要注意的是，这些函数接受的参数是弧度制，而不是角度制。
• 反正弦、反余弦、反正切：分别使用asin、acos、atan函数可以计算给定值的反正弦、反余弦和反正切值。

五、其他数学函数

• 绝对值：使用abs函数可以计算标量或向量的绝对值。
• 取整函数：floor函数向下取整，ceil函数向上取整，round函数四舍五入。
• 模运算：使用%运算符可以进行模运算，得到两个数相除的余数。
• 平方根：使用sqrt函数可以计算一个数的平方根。
• 平滑阶梯函数：如smoothstep，用于在两个值之间进行平滑过渡，常用于创建自然的动画效果。

这些数学方法是GLSL编程中非常基础且重要的部分，通过组合和运用这些方法，可以实现各种复杂的图形效果和变换。在Android的Shader编程中，熟练掌握这些数学方法对于实现高质量的图形渲染至关重要。