bloom(转)
转载：http://www.cnblogs.com/kenkao/archive/2011/08/25/2153752.html
感谢原创者。
又称“全屏泛光”，是大名鼎鼎的虚幻3游戏引擎中最通用的后期特效技术~
Bloom特效的实现主要依赖于PostProcess框架，即实时绘制当前场景到一后台渲染表面，而后针对其对应贴图进行像素级渲染~
大家还记得我们之前实现的水面效果中的反射和折射贴图吗？此即为PostProcess的典型应用，与Bloom特效有异曲同工之妙。
下面，我们就来揭秘这个Bloom特效的实现流程~
本节我们实现的Bloom特效，在流程上总共分为4步：
1.提取原场景贴图中的亮色；
2.针对提取贴图进行横向模糊；
3.在横向模糊基础上进行纵向模糊；
4.所得贴图与原场景贴图叠加得最终效果图。
所用到的Shader主要有三个，分别对应如上4个步骤中的第1步、第2、3步和第4步。我们来看源代码：
BloomExtract.fx /*-------------------------------------
代码清单：BloomExtract.fx
来自：http://create.msdn.com/en-US/(AppHub)
-------------------------------------*/
//提取原始场景贴图中明亮的部分
//这是应用全屏泛光效果的第一步
sampler TextureSampler : register(s0);
floatBloomThreshold;
float4 ThePixelShader(float2 texCoord : TEXCOORD0) : COLOR0
{
//提取原有像素颜色
float4 c =tex2D(TextureSampler, texCoord);
//在BloomThreshold参数基础上筛选较明亮的像素
returnsaturate((c -BloomThreshold) /(1-BloomThreshold));
}
technique BloomExtract
{
pass Pass1
{
PixelShader =compile ps_2_0 ThePixelShader();
}
}
GaussianBlur.fx /*-------------------------------------
代码清单：GaussianBlur.fx
来自：http://create.msdn.com/en-US/(AppHub)
-------------------------------------*/
//高斯模糊过滤
//这个特效要应用两次，一次为横向模糊，另一次为横向模糊基础上的纵向模糊，以减少算法上的时间复杂度
//这是应用Bloom特效的中间步骤
sampler TextureSampler : register(s0);
#defineSAMPLE_COUNT 15
//偏移数组
float2 SampleOffsets[SAMPLE_COUNT];
//权重数组
floatSampleWeights[SAMPLE_COUNT];
float4 ThePixelShader(float2 texCoord : TEXCOORD0) : COLOR0
{
float4 c =0;
//按偏移及权重数组叠加周围颜色值到该像素
//相对原理，即可理解为该像素颜色按特定权重发散到周围偏移像素
for(inti =0; i <SAMPLE_COUNT; i++)
{
c +=tex2D(TextureSampler, texCoord +SampleOffsets[i]) *SampleWeights[i];
}
returnc;
}
technique GaussianBlur
{
pass Pass1
{
PixelShader =compile ps_2_0 ThePixelShader();
}
}
BloomCombine.fx /*-------------------------------------
代码清单：BloomCombine.fx
来自：http://create.msdn.com/en-US/(AppHub)
-------------------------------------*/
//按照特定比例混合原始场景贴图及高斯模糊贴图，产生泛光效果
//这是全屏泛光特效的最后一步
//模糊场景纹理采样器
sampler BloomSampler : register(s0);
//原始场景纹理及采样器定义
texture BaseTexture;
sampler BaseSampler =sampler_state
{
Texture =(BaseTexture);
MinFilter =Linear;
MagFilter =Linear;
MipFilter =Point;
AddressU =Clamp;
AddressV =Clamp;
};
floatBloomIntensity;
floatBaseIntensity;
floatBloomSaturation;
floatBaseSaturation;
//减缓颜色的饱和度
float4 AdjustSaturation(float4 color, floatsaturation)
{
//人眼更喜欢绿光，因此选取0.3, 0.59, 0.11三个值
floatgrey =dot(color, float3(0.3, 0.59, 0.11));
returnlerp(grey, color, saturation);
}
float4 ThePixelShader(float2 texCoord : TEXCOORD0) : COLOR0
{
//提取原始场景贴图及模糊场景贴图的像素颜色
float4 bloom =tex2D(BloomSampler, texCoord);
float4 base=tex2D(BaseSampler, texCoord);
//柔化原有像素颜色
bloom =AdjustSaturation(bloom, BloomSaturation) *BloomIntensity;
base=AdjustSaturation(base, BaseSaturation) *BaseIntensity;
//结合模糊像素值微调原始像素值
base*=(1-saturate(bloom));
//叠加原始场景贴图及模糊场景贴图，即在原有像素基础上叠加模糊后的像素，实现发光效果
returnbase+bloom;
}
technique BloomCombine
{
pass Pass1
{
PixelShader =compile ps_2_0 ThePixelShader();
}
}
三个Shader均来自于微软WP7开发者俱乐部，如有引用，敬请标明AppHub字样及其站点网址：http://create.msdn.com/en-US/，以示对作者原创版权的尊重！
具备相应的Shader之后，下面我们来看如何运用他们来实现Bloom特效的四个关键步骤~
因为最终的效果贴图本质上是一张与屏幕大小相同的纹理，因此，我们使用原来构建的CSpriteBatch进行绘制。而CSpriteBatch提供的接口是针对于CTexture2D的，所以我们首先要增强并完善CTexture2D类的功能~
以下提供两个函数，使得CTexture2D可以直接产生渲染贴图，并允许获取其后台渲染表面：
boolCTexture2D::CreateRenderTarget(UINT SizeX, UINT SizeY)
{
//创建渲染贴图
HRESULT hr;
hr =D3DXCreateTexture(g_pD3DDevice, SizeX, SizeY, 1,
D3DUSAGE_RENDERTARGET, D3DFMT_A8R8G8B8, D3DPOOL_DEFAULT, &m_pTexture);
if(FAILED(hr))
returnfalse;
m_Width =SizeX;
m_Height =SizeY;
m_SurRect.top =0;
m_SurRect.left =0;
m_SurRect.right =m_Width;
m_SurRect.bottom =m_Height;
returntrue;
}
boolCTexture2D::GetRenderSurface(IDirect3DSurface9**pOutSurface)
{
//获得贴图的渲染表面
HRESULT hr;
hr =m_pTexture->GetSurfaceLevel(0, pOutSurface);
if(FAILED(hr))
returnfalse;
else
returntrue;
}
之后，就可以着手构建我们的CBloomEffect效果类了：
/*-------------------------------------
代码清单：BloomEffect.h
来自：http://www.cnblogs.com/kenkao
-------------------------------------*/
#include "D3DEffect.h"
#include "Texture2D.h"
#pragmaonce
//Bloom参数体
typedef struct_BloomParam
{
char*_Name; //Bloom特效名称
float_BloomThreshold; //饱和度
float_BlurAmount; //模糊程度
float_BloomIntensity; //模糊剧烈度
float_BaseIntensity; //原始剧烈度
float_BloomSaturation; //模糊饱和度
float_BaseSaturation; //原始饱和度
_BloomParam(){}
_BloomParam(char*name, floatbloomThreshold, floatblurAmount,
floatbloomIntensity, floatbaseIntensity,
floatbloomSaturation, floatbaseSaturation)
{
_Name =name; _BloomThreshold =bloomThreshold; _BlurAmount =blurAmount;
_BloomIntensity =bloomIntensity; _BaseIntensity =baseIntensity;
_BloomSaturation =bloomSaturation; _BaseSaturation =baseSaturation;
}
}BloomParam;
classCBloomEffect
{
public:
CBloomEffect(void);
~CBloomEffect(void);
public:
voidCreate(); //创建Bloom特效
voidRelease(); //释放Bloom特效
voidDrawScene(); //场景绘制
voidBegin(); //开启Bloom
voidEnd(); //关闭Bloom
public:
voidSetParam(BloomParam*pParam){m_pParam =pParam;} //参数体设置
BloomParam*GetParam() {returnm_pParam;} //参数体获取
private:
voidPostScene(); //Bloom场景投递
voidPostSurface( //应用特效投递贴图到特定缓存表面，本质就是将一个贴图应用Shader之后的效果写入另一个贴图
CTexture2D*pTexture, //后台纹理
IDirect3DSurface9*pSurface, //渲染表面
CD3DEffect*pEffect); //目标特效
boolLoadContent(); //加载内容
boolGetSurfaces(); //获取渲染表面
private:
floatComputeGaussian(floatn); //计算高斯模糊参数
voidSetBlurEffectParam(floatdx, floatdy); //计算偏移数组及权重数组
private:
CD3DEffect*m_pBloomExtractEffect; //Bloom依次用到的三个特效
CD3DEffect*m_pGaussianBlurEffect;
CD3DEffect*m_pBloomCombineEffect;
private:
CTexture2D*m_pResolveTarget; //原始贴图
CTexture2D*m_pTexture1; //模糊贴图
CTexture2D*m_pTexture2; //临时模糊贴图
IDirect3DSurface9*m_pResolveSurface; //原始贴图渲染表面
IDirect3DSurface9*m_pSurface1; //模糊贴图渲染表面
IDirect3DSurface9*m_pSurface2; //临时贴图渲染表面
IDirect3DSurface9*m_pOriSurface; //初始渲染表面
private:
BloomParam*m_pParam; //Bloom参数体
};
BloomEffect.cpp
该类共产生了3个渲染表面，并在渲染过程中发生了相互叠加，嗯…有点混乱…
我们不妨来看一看每个步骤所得到的渲染效果，而后再针对4个步骤进行分析。如下是我在渲染过程中提取的效果图：
有了这个流程图，大家的思路是不是清晰了一些呢？下面，大家结合这个流程图来分析各个步骤：
第一步：
应用BloomExtract特效提取原始场景贴图m_pResolveTarget中较明亮的颜色绘制到m_pTexture1贴图中(m_pResolveTarget--->m_pTexture1)
第二步：
应用GaussianBlur特效，在m_pTexture1贴图基础上进行横向高斯模糊到m_pTexture2贴图(m_pTexture1--->m_pTexture2)
第三步：
再次应用GaussianBlur特效，在横向模糊之后的m_pTexture2贴图基础上进行纵向高斯模糊，得到最终的模糊贴图m_pTexture1(m_pTexture2--->m_pTexture1)
注意：此时，m_pTexture1贴图即为最终的模糊效果贴图
如果大家不明白高斯模糊的内部原理，可以参看老师为大家翻译的这篇文章：http://shiba.hpe.sh.cn/jiaoyanzu/WULI/showArticle.aspx?articleId=518&classId=4
第四步：
应用BloomCombine特效，叠加原始场景贴图m_pResolveTarget及两次模糊之后的场景贴图m_pTexture1，从而实现发光效果(m_pResolveTarget+m_pTexture1)
怎么样？大家明白了吗？呵呵~
我们来看主体代码：
D3DGame.cpp
对Bloom参数体各个成员变量数值进行交叉组合，则我们可以得到一系列不同的Bloom效果：
还在羡慕那些专业游戏中美轮美奂的后期特效吗？现在我们也有能力实现了~ 大家赶快动手尝试一下吧 ^ ^
以上，谢谢~
转载于:https://www.cnblogs.com/zengqh/archive/2012/10/09/2716447.html
总结
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