Wang tile(王浩瓷砖)算法解决贴图平铺重复问题

2023-11-22 16:11

本文主要是介绍Wang tile(王浩瓷砖)算法解决贴图平铺重复问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Wang tile(王浩瓷砖)

大家好,我是阿赵。这次来解决一个贴图重复的问题。

一、问题

在这里插入图片描述

做一篇很大面积的草地,一般思路是建立一个地面的面片,然后在材质球里面给他做一个Tiling平铺,增大重复次数。这样整个地面都可以被草地的贴图铺满。
在这里插入图片描述

从地面上近距离看,效果还不错的
在这里插入图片描述

但把镜头拉远了之后,会发现刚才那个平铺的做法,虽然贴图都是无缝的,并不会看到边缘。但在远处看,会看到贴图的重复感比较明显,一条一条的重复纹理很整齐的排列在地面上。
有没有什么办法能解决这个重复的问题,能让贴图在远处看的时候,也是比较自然呢?
当然是有的,有很多种解决重复平铺的算法,比如Wang tile(王浩瓷砖)就是其中的一种,他的实际效果是这样的:
在这里插入图片描述

具体效果可以看最上面的视频

二、Wang tile(王浩瓷砖)算法介绍

接下来具体介绍一下WangTile算法。

1、资源准备

在这里插入图片描述

这里是一张贴图,分成了16个小格子,每个格子的边有2种颜色:红色和绿色。
我们假设,相同颜色的边互相之间是可以无缝接上的,这个无缝接上,不一定是镜像对称,举个例子,如果第一个格子的右边的边和第二个格子的左边的边都是绿色,那么第一个格子的右边和第二个格子的左边可以组成一张无缝的图就行了。上下也是同理。
这里要注意的是,我们分成2种颜色16张图,是为了一定的复杂性。如果觉得这个复杂性太高,你也可以把贴图的数量从16降低到8。如果觉得复杂性不够,也可以增加颜色。比如把2种颜色增加到4种或者更多。

2、生成随机图片

还是以2色16格为例子。
如果我们可以做到,在渲染大地图的时候,自由的使用1-16格里面的图片来拼接整张大地图,唯一的条件就是相邻格子的边是相同颜色的。这样子,可以得到的排列组合方式会有非常多种。
然后需要思考的问题是,假如我们生成了这么一个使用格子拼接的大地图,我们怎样去记录它的数据呢?
其实很简单,因为格子的序号只有1-16,那么我们也可以用一张贴图来记录整张大地图,比如我们使用512512的地图,记录一个512米乘以512米的大地图,然后每一个格子用一个像素的颜色值1-16来记录,使占用1平方米的面积。这里这个具体的面积不需要很较真,因为是很随意的,只是表达这么一个意思。如果发现一片512512还不够,我们还可以对这个范围做平铺,由于单一的单位已经有500多米了,所以要看出重复来,就非常的难了。
经过生成之后
在这里插入图片描述

一张512*512的贴图,由于我这里只用了r通道,并且值只有1-16,所以基本上看起来就是纯黑的。
在这里插入图片描述

但配合着shader读取颜色值,就可以做到这样的随机平铺效果了。
值得注意的是,图片如果放到Unity引擎里面,他会自动压缩,要把压缩去掉。然后如果是线性空间下,记得要取消sRGB的选项,因为我们不是想这种贴图作为颜色显示,而是需要读取它准确的值。

3、写shader实现

主要的思路是分为以下几步:
1.先做出显示单一格子,需要可以指定某个色值,就对应显示某个格子,比如色值是14,就显示数字14的格子
在这里插入图片描述

2.在显示单一格子的基础上,可以根据像素点所在的坐标,同时显示多个格子
在这里插入图片描述

3.整个大贴图,需要可以平铺。
在这里插入图片描述
由于随机色值图示预先生成好的,这里的shader只是通过色值去控制UV坐标采样的范围,所以实际的Shader并没有太大的性能消耗的。

三、完整Shader

Shader "azhao/WangTile"
{Properties{_tileTex("tileTex", 2D) = "white" {}_tillingX("tillingX", Float) = 1_tillingY("tillingY", Float) = 1_tileX("tileX", Float) = 4_tileY("tileY", Float) = 4_maskTex("maskTex", 2D) = "white" {}_pixelX("pixelX", Float) = 4_pixelY("pixelY", Float) = 4}SubShader{Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 100Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;float4 vertex : SV_POSITION;};uniform sampler2D _tileTex;uniform float _tillingX;uniform float _pixelX;uniform float _tileX;uniform sampler2D _maskTex;SamplerState sampler_maskTex;uniform float _tillingY;uniform float _pixelY;uniform float _tileY;v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}half4 frag (v2f i) : SV_Target{half4 finalColor;float2 maskUV = float2((i.uv.x * _tillingX) , (i.uv.y * _tillingY));float maskVal = ((tex2D(_maskTex, maskUV).r * 255.0) - 1.0);float addX = floor(fmod(maskVal, _tileX));float addY = floor((maskVal / _tileY));float2 finalUV = (float2(((frac(((i.uv.x * _tillingX) * _pixelX)) / _tileX) + ((1.0 / _tileX) * addX)) , ((frac(((i.uv.y * _tillingY) * _pixelY)) / _tileY) + ((1.0 / _tileY) * addY))));finalColor = tex2D(_tileTex, finalUV);return finalColor;}ENDCG}}
}

这篇关于Wang tile(王浩瓷砖)算法解决贴图平铺重复问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/411343

相关文章

SpringBoot整合Dubbo+ZK注册失败的坑及解决

《SpringBoot整合Dubbo+ZK注册失败的坑及解决》使用Dubbo框架时,需在公共pom添加依赖,启动类加@EnableDubbo,实现类用@DubboService替代@Service,配... 目录1.先看下公共的pom(maven创建的pom工程)2.启动类上加@EnableDubbo3.实

Kotlin Map映射转换问题小结

《KotlinMap映射转换问题小结》文章介绍了Kotlin集合转换的多种方法,包括map(一对一转换)、mapIndexed(带索引)、mapNotNull(过滤null)、mapKeys/map... 目录Kotlin 集合转换:map、mapIndexed、mapNotNull、mapKeys、map

nginx中端口无权限的问题解决

《nginx中端口无权限的问题解决》当Nginx日志报错bind()to80failed(13:Permissiondenied)时,这通常是由于权限不足导致Nginx无法绑定到80端口,下面就来... 目录一、问题原因分析二、解决方案1. 以 root 权限运行 Nginx(不推荐)2. 为 Nginx

解决1093 - You can‘t specify target table报错问题及原因分析

《解决1093-Youcan‘tspecifytargettable报错问题及原因分析》MySQL1093错误因UPDATE/DELETE语句的FROM子句直接引用目标表或嵌套子查询导致,... 目录报js错原因分析具体原因解决办法方法一:使用临时表方法二:使用JOIN方法三:使用EXISTS示例总结报错原

Windows环境下解决Matplotlib中文字体显示问题的详细教程

《Windows环境下解决Matplotlib中文字体显示问题的详细教程》本文详细介绍了在Windows下解决Matplotlib中文显示问题的方法,包括安装字体、更新缓存、配置文件设置及编码調整,并... 目录引言问题分析解决方案详解1. 检查系统已安装字体2. 手动添加中文字体(以SimHei为例)步骤

SpringSecurity整合redission序列化问题小结(最新整理)

《SpringSecurity整合redission序列化问题小结(最新整理)》文章详解SpringSecurity整合Redisson时的序列化问题,指出需排除官方Jackson依赖,通过自定义反序... 目录1. 前言2. Redission配置2.1 RedissonProperties2.2 Red

nginx 负载均衡配置及如何解决重复登录问题

《nginx负载均衡配置及如何解决重复登录问题》文章详解Nginx源码安装与Docker部署,介绍四层/七层代理区别及负载均衡策略,通过ip_hash解决重复登录问题,对nginx负载均衡配置及如何... 目录一:源码安装:1.配置编译参数2.编译3.编译安装 二,四层代理和七层代理区别1.二者混合使用举例

Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法

《Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法》:本文主要介绍Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要... 目录1 使用Spring Boot的@ConfigurationProperties2. 使用@Valu

SQL Server配置管理器无法打开的四种解决方法

《SQLServer配置管理器无法打开的四种解决方法》本文总结了SQLServer配置管理器无法打开的四种解决方法,文中通过图文示例介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的... 目录方法一:桌面图标进入方法二:运行窗口进入检查版本号对照表php方法三:查找文件路径方法四:检查 S

MySQL中查找重复值的实现

《MySQL中查找重复值的实现》查找重复值是一项常见需求,比如在数据清理、数据分析、数据质量检查等场景下,我们常常需要找出表中某列或多列的重复值,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录技术背景实现步骤方法一:使用GROUP BY和HAVING子句方法二:仅返回重复值方法三:返回完整记录方法四: