比如要生成如上所示的掃描線，可以作用于任何網(wǎng)格體，我們用虛幻引擎的shader編輯器來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)GPU特效。為什么叫靈魂掃描線呢，因?yàn)檫@個(gè)掃描線是由內(nèi)而外的：從物體的外接球中心（外心）發(fā)射，直到外接球邊緣，勻速地掃描經(jīng)過(guò)的每個(gè)像素（原子），被掃射的像素們呈現(xiàn)反色，往復(fù)循環(huán)，這就是靈魂掃描線的基本原理。所以我們需要以下輸入：

• 原子坐標(biāo)：像素的世界坐標(biāo)（原子指網(wǎng)格體三角面上每個(gè)邏輯點(diǎn)）
  

• 外心：包圍球中心
  

• 外接球半徑：包圍球半徑
  

• 時(shí)間攝動(dòng)：時(shí)間參數(shù)
  

• 速度：掃描線運(yùn)動(dòng)速率（相對(duì)速率，相對(duì)于半徑）
  

• 寬度：掃描線的寬度（相對(duì)寬度，相對(duì)于半徑），半徑的占比
  

• 原色：物體的底色，需要根據(jù)此計(jì)算出反色（1-color）
  

首先我們要算出原子到球心的距離與半徑之比，由此按距離給所有原子分配0~1的值。

這樣子，掃描線的寬度和速度都和物體大小成正比。因?yàn)檩敵龅氖菤w一化的數(shù)值，我們使用fractional這個(gè)周期為1的函數(shù)。

二（三）選一函數(shù)：If與Step

if和step是shader中常用的二選一函數(shù)，相當(dāng)于C語(yǔ)言中的三元表達(dá)式（?），它們都是通過(guò)2個(gè)數(shù)的大小比較，進(jìn)行二選一。

• step是階級(jí)函數(shù)，返回0或1，因?yàn)镚PU中都是通過(guò)浮點(diǎn)數(shù)0.0和1.0來(lái)表示bool類型的，這和cpu不太一樣。

• if函數(shù)則可以返回0和1以外的值，除此之外，if函數(shù)還可以通過(guò)”相等誤差“參數(shù)實(shí)現(xiàn)三選一，圖中的”Equals Threshold“的值控制著A==B的情況。

但是我們只需要在原色和反色之間進(jìn)行二選一，所以在上面的frac函數(shù)圖像中，作常函數(shù)Y=width與原frac相交，Y<width的部分才顯示反色。于是我們有：

其中1-x就是反色算法，A接入的是之前的frac函數(shù)，width就是掃面線的相對(duì)寬度，base color是物體的底色（所以掃描線是材質(zhì)函數(shù)，非材質(zhì)）。整個(gè)shader如下：

調(diào)用方式示例：

下面展示一些demo：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的灵魂扫描线算法的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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