說在開始
這裏主要講解一下體積霧的算法和相關的知識。在許多大型遊戲中都可以看到體積霧的身影，體積霧是飄動的，實現的效果也是距離攝像機越遠霧的濃度也就越大。這裏介紹一套數學模型相對比較簡單的體積霧，可以有一個簡單的認識。
作者：憨豆酒（YinDou），聯繫我[email protected]，熟悉圖形學，圖像處理領域，本章的源代碼可在此倉庫中找到： https://github.com/douysu/person-summary 如果對您有幫助還請幫忙點一個star。如果大家發現錯誤以及不合理之處，還希望多多指出。
參考內容：
- 《OpenGL ES 3.X 遊戲開發 下卷》
運行效果
原理部分
這裏涉及到3D數學的一些知識。
- 首先計算當前片元與攝像機機之間形成的射線，然後計算攝像與霧平面的交點。
- 如果霧平面與射線存才交點，那麼計算霧平面交點與當前片元的距離。通過求出的距離計算一個因子，距離越大因子越大，因子影響的霧的濃度。
關於射線與平面交點的計算可以參考另一篇博客：http://blog.csdn.net/modestbean/article/details/7924917
這一個簡單的數學模型就可以達到距離越遠霧的濃度越大了。
代碼部分
這裏是片元着色器的代碼：
#version 400
#extension GL_ARB_separate_shader_objects : enable
#extension GL_ARB_shading_language_420pack : enable
layout (std140,set = 0, binding = 0) uniform bufferVals { //一致塊
vec4 uCamaraLocation;//攝像機位置
float startAngle;//正弦函數起始角度
} myBufferVals;
layout (binding = 1) uniform sampler2D tCaodi;//傳入的草地紋理
layout (binding = 2) uniform sampler2D tXued;//傳入的雪地紋理
layout (location = 0) in vec2 inTexCoor;//傳入的紋理座標
layout (location = 1) in float landHeight;//傳入的當前頂點的高度（物體座標系）
layout (location = 2) in vec4 pLocation;//當如的當前頂點位置（世界座標系）
layout (location = 0) out vec4 outColor;//傳給渲染管線的最終片元顏色值
const float slabY=60.0f;//霧平面的高度
const float QFheight=5.0f;//霧平面起伏高度
const float WAngleSpan=12*3.1415926f;//霧的總角度跨度
float tjFogCal(vec4 pLocation){//計算體積霧濃度因子的方法
float xAngle=pLocation.x/960.0f*WAngleSpan;//計算出頂點X座標折算出的角度
float zAngle=pLocation.z/960.0f*WAngleSpan;//計算出頂點Z座標折算出的角度
float slabYFactor=sin(xAngle+zAngle+myBufferVals.startAngle)*QFheight;//聯合起始角計算出角度和的正弦值
//求從攝像機到待處理片元的射線參數方程Pc+(Pp-Pc)t與霧平面交點的t值
float t=(slabY+slabYFactor-myBufferVals.uCamaraLocation.y)/(pLocation.y-myBufferVals.uCamaraLocation.y);
//有效的t的範圍應該在0~1的範圍內，若不存在範圍內表示待處理片元不在霧平面以下
if(t>0.0&&t<1.0){//若在有效範圍內則
//求出射線與霧平面的交點座標
float xJD=myBufferVals.uCamaraLocation.x+(pLocation.x-myBufferVals.uCamaraLocation.x)*t;
float zJD=myBufferVals.uCamaraLocation.z+(pLocation.z-myBufferVals.uCamaraLocation.z)*t;
vec3 locationJD=vec3(xJD,slabY,zJD);
float L=distance(locationJD,pLocation.xyz);//求出交點到待處理片元位置的距離
float L0=20.0;
return L0/(L+L0);//計算體積霧的霧濃度因子
}else{
return 1.0f;//若待處理片元不在霧平面以下，則此片元不受霧影響
}
}
void main() {
float height1=90;//混合紋理起始高度
float height2=180;//混合紋理結束高度
vec4 colorCaodi=textureLod(tCaodi, inTexCoor, 0.0);//採樣出草地顏色
vec4 colorSand=textureLod(tXued, inTexCoor, 0.0);//採樣出雪地顏色
if(landHeight<height1){//繪製草地
outColor=colorCaodi;
}else if(landHeight<height2){//繪製混合顏色
float radio=(landHeight-height1)/(height2-height1);
outColor=mix(colorSand,colorCaodi,1-radio);
}else{//繪製雪地
outColor=colorSand;
}
float fogFactor=tjFogCal(pLocation);//計算霧濃度因子
outColor=fogFactor*outColor+ (1.0-fogFactor)*vec4(0.9765,0.7490,0.0549,0.0); //給此片元最終顏色值
}
這裏主要的方法就是tjFogCal方法了，該方法計算了霧的濃度因子，計算時，使用的是射線和平面的參數方程。可以查看我的另一篇博客。還有就是，霧的動態的，爲了實現動態的效果，還是用了正弦函數，具體可以參考http://blog.csdn.net/modestbean/article/details/79139315 這篇博客中的內容。
最後
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