PostProcess: базовая архитектура

PostProcess в Babylon.js представляет собой механизм, который позволяет применять различные визуальные эффекты после рендеринга сцены, но до её отображения на экране. Этот подход позволяет создавать разнообразные эффекты, такие как размытие, фильтры, цветокоррекция и многое другое, не влияя на саму геометрию сцены. В Babylon.js PostProcess используется для манипуляции изображением, полученным после отрисовки всей сцены, и может быть применён к различным этапам рендеринга, таким как передняя или задняя постобработка.

Архитектура PostProcess

PostProcess в Babylon.js работает на основе шейдеров, которые обрабатывают изображение. Этот процесс можно разделить на несколько ключевых этапов:

  1. Сбор данных сцены После того как сцена отрисована, изображение сохраняется в текстуру, которая будет использоваться для дальнейшей обработки. Сюда может входить информация о цветах, глубине, освещении и других данных, нужных для применения эффекта.

  2. Применение эффекта После того как сцена сохранена в текстуре, PostProcess применяет шейдеры к изображению. Эти шейдеры могут изменять цвета, текстуры или добавлять другие визуальные эффекты. В Babylon.js можно использовать как встроенные эффекты, так и создавать собственные шейдеры для специфических нужд.

  3. Отображение на экране После обработки изображения результат отправляется на экран. Процесс постобработки выполняется в несколько этапов, и каждый эффект может добавлять свою часть обработки.

Создание PostProcess

Для создания PostProcess в Babylon.js используется класс PostProcess. Он позволяет задать параметры рендеринга, эффекты, шейдеры и другие настройки. Пример базового использования PostProcess:

var postProcess = new BABYLON.PostProcess("myPostProcess", "effect", camera);

Здесь "myPostProcess" — это название постпроцесса, "effect" — это имя шейдера, а camera — камера, на которой будет применяться этот постпроцесс.

Параметры класса PostProcess:

  • name: строка, задающая имя постпроцесса.
  • shaderName: строка с именем шейдера, который будет использован.
  • camera: камера, к которой применяется постпроцесс.
  • options: настройки для рендеринга, такие как разрешение и коэффициенты размытия.
  • renderTargetTexture: текстура, куда будет рендериться сцена перед применением постпроцесса.

Типы PostProcess

PostProcess в Babylon.js можно разделить на несколько типов в зависимости от того, как именно применяется постобработка:

  • Global PostProcess — применяется ко всей сцене. Например, размытие, эффект виньетки или фильтры для всех объектов на сцене.
  • Selective PostProcess — применяется только к определённым частям сцены или объектам. Например, эффект применяется только к конкретным объектам или областям.

Использование шейдеров в PostProcess

Важнейшая часть любого PostProcess — это шейдер, который определяет, как будет изменяться изображение. Шейдеры бывают двух типов: фрагментные и вершинные.

  • Фрагментный шейдер обрабатывает пиксели изображения. Он позволяет изменять цвета, яркость, контраст и другие визуальные параметры каждого пикселя.
  • Вершинный шейдер обрабатывает координаты вершин. Он используется для создания более сложных эффектов, таких как искажения или трансформации объектов перед рендерингом.

Чтобы применить кастомный шейдер, необходимо создать объект шейдера и подключить его к PostProcess. Пример:

var postProcess = new BABYLON.PostProcess(
    "customPostProcess", 
    "myCustomShader", 
    ["textureSampler"], 
    null, 
    1.0, 
    camera
);

Здесь "myCustomShader" — это имя кастомного шейдера, а "textureSampler" — это список переменных, которые будут переданы в шейдер (например, текстуры).

Постобработка с использованием FBO

PostProcess использует Frame Buffer Object (FBO) для хранения промежуточных результатов рендеринга. Это позволяет работать с изображением, не влияя на текущий фрейм. В Babylon.js FBO используется через текстуры, которые создаются во время постобработки.

Пример использования FBO:

var renderTarget = new BABYLON.RenderTargetTexture("renderTarget", {width: 512, height: 512});
scene.customRenderTargets.push(renderTarget);

Этот код создаёт текстуру для промежуточных данных и добавляет её в список целевых рендер-целей.

Применение фильтров

Babylon.js поставляется с набором стандартных фильтров, которые можно применять в PostProcess. Например, фильтр размытия:

var blurPostProcess = new BABYLON.PostProcess(
    "blur", 
    "blur", 
    ["screenSize"], 
    null, 
    1.0, 
    camera
);

Этот фильтр может быть использован для создания размытия, либо же комбинирован с другими эффектами, такими как цветокоррекция или усиление контраста.

Важные методы PostProcess

В процессе работы с PostProcess важно знать несколько методов и свойств, которые помогут гибко управлять эффектами:

  • onApply — этот метод вызывается перед тем, как шейдер будет применён. Он позволяет манипулировать данными, которые будут переданы в шейдер.
  • renderTargetTexture — свойство, которое позволяет указать текстуру для хранения промежуточных данных.
  • dispose() — метод, который освобождает ресурсы, связанные с PostProcess, когда они больше не нужны.

Заключение

PostProcess в Babylon.js — это мощный инструмент для создания различных визуальных эффектов на основе рендеринга сцены. Использование шейдеров и текстур для постобработки позволяет создавать как стандартные эффекты, так и уникальные визуальные решения, обеспечивая высокий уровень контроля над внешним видом сцены.

Оглавление