本文主要是介绍SSAO shader，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！
#version 330 core
out float FragColor;
in vec2 TexCoords;uniform sampler2D gPositionDepth; // view空间中的pos
uniform sampler2D gNormal; // view空间中的normal
uniform sampler2D texNoise; // noise是4x4的随机旋转向量纹理uniform vec3 samples[64];// parameters (you'd probably want to use them as uniforms to more easily tweak the effect)
int kernelSize = 64;
float radius = 1.0;// tile noise texture over screen based on screen dimensions divided by noise size
const vec2 noiseScale = vec2(800.0f/4.0f, 600.0f/4.0f); uniform mat4 projection;void main()
{// Get input for SSAO algorithmvec3 fragPos = texture(gPositionDepth, TexCoords).xyz;vec3 normal = texture(gNormal, TexCoords).rgb;vec3 randomVec = texture(texNoise, TexCoords * noiseScale).xyz;// Create TBN change-of-basis matrix: from tangent-space to view-space// 因为这里的normal是view space中的，因此算出来的TBN矩阵是从切线空间->视图空间vec3 tangent = normalize(randomVec - normal * dot(randomVec, normal));vec3 bitangent = cross(normal, tangent);mat3 TBN = mat3(tangent, bitangent, normal);// Iterate over the sample kernel and calculate occlusion factorfloat occlusion = 0.0;for(int i = 0; i < kernelSize; ++i){// get sample positionvec3 sample = TBN * samples[i]; // From tangent to view-spacesample = fragPos + sample * radius; // 把视图空间中的采样点位置坐标投影到屏幕上，得到他在屏幕空间中的坐标vec4 offset = vec4(sample, 1.0);offset = projection * offset; // from view to clip-spaceoffset.xyz /= offset.w; // perspective divideoffset.xyz = offset.xyz * 0.5 + 0.5; // transform to range 0.0 - 1.0// 获取采样点所位于的像素位置上的深度值float sampleDepth = -texture(gPositionDepth, offset.xy).w; // Get depth value of kernel sample// range check & accumulatefloat rangeCheck = smoothstep(0.0, 1.0, radius / abs(fragPos.z - sampleDepth ));occlusion += (sampleDepth >= sample.z ? 1.0 : 0.0) * rangeCheck; }occlusion = 1.0 - (occlusion / kernelSize);FragColor = occlusion;
}
在 SSAO 算法中，我们生成了若干个随机采样点，比如上面的64个samples，虽然这些samples是随机的，但是却每个像素都相同，这样效果并不好，因此可以通过引入随机旋转向量，使每个像素在计算时，把采样点们绕着法线旋转随机角度来引入一些随机性。这里的随机旋转向量是用4x4的纹理来存放的（texNoise，4x4的纹理 16个随机旋转向量基本够用，弄个800x600的全部都是随机的旋转向量没必要，代价太大，效果提升很小。 ），并传入ssao过程的shader中。这些随机旋转向量通常是在切线空间中定义的，每个像素在计算时都从noise纹理中采样一个随机旋转向量randomVec并且用它跟视图空间中的normal来构造一个切线空间，计算获得TBN矩阵，然后每个像素采样得到的旋转向量是不同的 因此TBN是不太一样的。这样，在把samples 转换到 视图空间的时候，分布就会不太一样。
TBN矩阵：我们平常来说是通过模型的模型空间中的normal跟模型空间的顶点坐标、纹理坐标计算得到的Trangent向量来生成的TBN矩阵，这个TBN矩阵是把切线空间中的向量转到模型空间的。而在SSAO里，构造的这个TBN矩阵是用的view空间的normal和view空间的一个垂直于法线的向量来构造的，因此该TBN矩阵作用是实现切线空间到view空间的转换
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