Cocos2d-x shader學習： 模糊(Blur)

模糊效果在遊戲中經常會用到，有的爲了突出前景會把背景給模糊化，有的是因爲一些技能需要模糊效果。模糊是shader中較爲簡單的一種應用。cocos2dx 3.x給的demo中，就有sprite的模糊的效果。

先說下這個模糊算法的大致思路，我們在片段着色器中可以得到當前像素點的顏色值，要想讓這個顏色變得模糊，就要讓它與它周圍的像素點的顏色稍微接近一點，那麼我們就需要拿到這個像素點周圍的像素點的顏色值，我們把這些個像素點的值加起來取平均值，就得到了一個區域內的平均顏色。 
如果直接使用這個顏色的話，最終的效果會變得很模糊，如果我們只是想稍微模糊一點的話，就要讓這個平均值更接近於當前像素點原本的顏色，爲此，我們取均值的時候對每個像素點增加了一個權重的定義，當前像素點的權重最高，依次向周圍減弱，使得最後得到的均值的顏色更接近於當前像素點原始的顏色。

看代碼：

1. #ifdef GL_ES
2. precision mediump float;
3. #endif
4.  
5. varying vec4 v_fragmentColor;
6. varying vec2 v_texCoord;
7.  
8. uniform vec2 resolution;//模糊對象的實際分辨率
9. uniform float blurRadius;//半徑
10. uniform float sampleNum;//間隔的段數
11.  
12. vec4 blur(vec2);
13.  
14. void main(void)
15. {
16. vec4 col = blur(v_texCoord); //* v_fragmentColor.rgb;
17. gl_FragColor = vec4(col) * v_fragmentColor;
18. }
19.  
20. vec4 blur(vec2 p)
21. {
22. if (blurRadius > 0.0 && sampleNum > 1.0)
23. {
24. vec4 col = vec4(0);
25. vec2 unit = 1.0 / resolution.xy;//單位座標
26.  
27. float r = blurRadius;
28. float sampleStep = r / sampleNum;
29.  
30. float count = 0.0;
31. //遍歷一個矩形，當前的座標爲中心點，遍歷矩形中每個像素點的顏色
32. for(float x = -r; x < r; x += sampleStep)
33. {
34. for(float y = -r; y < r; y += sampleStep)
35. {
36. float weight = (r - abs(x)) * (r - abs(y));//權重，p點的權重最高，向四周依次減少
37. col += texture2D(CC_Texture0,p + vec2(x * unit.x,y * unit.y)) * weight;
38. count += weight;
39. }
40. }
41. //得到實際模糊顏色的值
42. return col / count;
43. }
44.  
45. return texture2D(CC_Texture0,p);
46. }

精度限定符和varying變量等的一些基礎的知識在前面的博客中遇到的已經說過。 
uniform變量是頂點着色器和片段着色器共享使用的變量，uniform的值不能被改變。 
uniform變量是由宿主程序設置的，代碼如下：

1. void EffectBlur::setTarget(EffectSprite *sprite)
2. {
3. Size size = sprite->getTexture()->getContentSizeInPixels();
4. _glprogramstate->setUniformVec2("resolution",size);
5. #if (CC_TARGET_PLATFORM != CC_PLATFORM_WINRT)
6. _glprogramstate->setUniformFloat("blurRadius",_blurRadius);
7. _glprogramstate->setUniformFloat("sampleNum",_blurSampleNum);
8. #endif
9. }

這裏宿主程序設置了resolution，blurRadius和sampleNum三個uniform變量。渲染的時候，頂點着色器和片段着色器都可以用到這三個變量的值。 
resolution是當前渲染node的實際分辨率。 
blurRadius是像素點模糊處理的參考矩形的半徑 
sampleNum選擇像素點的間隔的數量，相鄰像素點的間距等於blurRadius / sampleNum

blur函數就是計算該像素點的最終顏色，參數p是當前像素點的座標，我們以p點爲中點以2r爲邊長得到一個矩形，這個矩形中每隔sampleStep長度的像素點是當前像素點的顏色參考像素。每個像素點會乘以一個weight權重，這個weight越靠近p點值越高，目的是爲了讓最終的值更接近於p點的像素顏色，然後各個像素點乘以權重後的顏色加起來，得到col，把各個權重也加起來得到count。最終的顏色值就是col/count。