第10.1章：3D高级边缘光着色器
第10.1章：3D高级边缘光着色器边缘光（Rim Light）是3D渲染中最经典的视觉增强技术之一，能够突出物体轮廓、营造氛围感。本章将深入探讨高级边缘光技术的实现。 🎯 学习目标 理解菲涅尔反射的物理原理 掌握多种边缘光计算方法 学会实现动态和交互式边缘光 理解3D空间中的高级光照效果 💡 边缘光原理菲涅尔反射基础边缘光基于菲涅尔反射原理，当观察角度接近表面切线时反射率增强。 123// 基础菲涅尔计算float fresnel = 1.0 - dot(normal, viewDirection);fresnel = pow(fresnel, fresnelPower); 物理基础123视线角度 → 法线夹角 → 菲涅尔值 → 边缘光强度 ↓ ↓ ↓ ↓ camera normal fresnel rim light 🔧 基础边缘光实现1. 标准边缘光123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434 ...
第10.2章：3D全息投影着色器
第10.2章：3D全息投影着色器全息投影效果是科幻游戏中的经典视觉特效，能够营造未来科技感。本章将详细介绍如何实现逼真的全息投影着色器。 🎯 学习目标 理解全息投影的视觉特征 掌握扫描线和干扰效果实现 学会创建动态闪烁和透明度变化 理解3D空间中的全息视觉效果 💡 全息投影原理视觉特征分析全息投影具有以下特征： 123456// 全息投影关键要素1. 透明度 - 半透明效果2. 扫描线 - 水平扫描条纹3. 闪烁 - 随机信号干扰4. 边缘光 - 菲涅尔反射5. 颜色偏移 - RGB通道分离 效果组成123基础材质 → 透明度处理 → 扫描线 → 干扰效果 → 边缘光 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ albedo alpha scanlines glitch fresnel 🔧 基础全息效果1. 标准全息投影12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535 ...
第10.3章：3D力场着色器
第10.3章：3D力场着色器力场着色器是科幻游戏中的核心视觉特效，用于表现能量护盾、防护罩、磁场等科技元素。本章将深入探讨各种力场效果的实现技术。 🎯 学习目标 理解力场视觉效果的原理 掌握球形、六边形网格力场实现 学会冲击波和能量传播效果 理解3D空间中的力场交互 💡 力场效果原理视觉特征分析力场具有以下特征： 123456// 力场关键要素1. 透明度 - 半透明能量层2. 网格模式 - 六边形或方形网格3. 边缘增强 - 菲涅尔反射4. 冲击反应 - 局部激活效果5. 能量流动 - 动态扰动 效果组成123基础几何 → 网格模式 → 菲涅尔 → 冲击检测 → 能量动画 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ sphere hexagon fresnel impact pulse 🔧 基础力场实现1. 球形能量护盾123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525 ...
第10.4章：3D顶点动画着色器
第10.4章：3D顶点动画着色器顶点动画着色器通过在GPU上直接操作顶点位置来创建复杂的形变和动画效果，是实现高性能动态特效的核心技术。本章将深入探讨各种顶点动画技术的实现。 🎯 学习目标 理解顶点动画的基本原理 掌握波浪、爆炸、生长等动画效果 学会使用噪声和数学函数控制顶点 理解GPU顶点处理的性能优化 💡 顶点动画原理顶点变换基础顶点动画通过修改顶点位置实现形变： 1234// 基础顶点变换vec3 originalPos = a_position;vec3 animatedPos = originalPos + displacement;vec4 worldPos = cc_matWorld * vec4(animatedPos, 1.0); 动画控制方式123时间输入 → 数学函数 → 位移计算 → 顶点变换 ↓ ↓ ↓ ↓ time sin/cos offset vertex 🔧 基础顶点动画1. 波浪形变动画123456789101112131415161718192021222324252 ...
第11.2章：前向vs延迟渲染深度对比
第11.2章：前向vs延迟渲染深度对比了解不同的渲染策略是优化着色器性能的关键。本教程将深入对比前向渲染和延迟渲染的原理、优缺点和适用场景。 🎯 学习目标 理解前向渲染和延迟渲染的基本原理 掌握两种渲染方式的优缺点 学会根据项目需求选择合适的渲染策略 了解Cocos Creator中的渲染实现 📋 前置知识 已完成渲染管线概览的学习 理解基本的光照计算 熟悉着色器编程 🎨 前向渲染（Forward Rendering）前向渲染原理前向渲染是传统的渲染方式，每个物体在渲染时立即计算最终颜色： 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142// 前向渲染着色器示例CCProgram forward_fragment %{ precision highp float; in vec3 v_worldPos; in vec3 v_worldNormal; in vec2 v_uv; uniform sampler2D ma ...
第11.1章：Cocos Creator渲染管线概览
第11.1章：Cocos Creator渲染管线概览理解渲染管线是掌握着色器优化的基础。本教程将详细介绍Cocos Creator的渲染管线架构，帮助你从底层理解图形渲染的工作原理。 🎯 学习目标通过本教程，你将能够： 理解Cocos Creator渲染管线的整体架构 掌握各个渲染阶段的作用和性能特点 学会分析渲染性能瓶颈 理解着色器在渲染管线中的位置和作用 📋 前置知识 已完成前面章节的学习 了解基本的计算机图形学概念 熟悉Cocos Creator的基本使用 🎨 渲染管线基础架构渲染管线概述Cocos Creator采用现代化的渲染管线架构，主要包含以下几个阶段： 12场景遍历 → 视锥剔除 → 批次合并 → 材质排序 → Draw Call →顶点着色器 → 图元装配 → 光栅化 → 片段着色器 → 深度测试 → 混合 → 帧缓冲 CPU端处理流程12345678910111213141516171819202122// 渲染流程管理器class RenderFlow { public render(camera: Camera) { ...
第11.3章：着色器优化技术详解
第11.3章：着色器优化技术详解掌握着色器优化技术是提升游戏性能的关键。本教程将深入介绍各种着色器优化策略，帮助你编写高效的GPU代码。 🎯 学习目标 掌握GPU架构和着色器执行原理 学会分析和优化着色器性能瓶颈 了解各种着色器优化技术 掌握移动端特有的优化策略 📋 前置知识 熟悉着色器编程基础 理解GPU渲染管线 了解基本的计算机图形学概念 🔧 GPU架构基础GPU执行模型1234567891011121314151617181920// GPU并行执行示例CCProgram gpu_execution_model %{ // GPU以Warp/Wavefront为单位执行 // 通常32个线程同时执行相同指令 void main() { // 好的做法：所有线程执行相同代码路径 vec4 color = texture(mainTexture, v_uv); color.rgb *= 2.0; // 坏的做法：分支导致执行分歧 if (v ...
第11.4章：移动端着色器优化专题
第11.4章：移动端着色器优化专题移动设备有着独特的硬件限制和特性。本教程将专门讲解移动端着色器优化的关键技术和最佳实践。 🎯 学习目标 了解移动GPU的架构特点和限制 掌握移动端特有的优化技术 学会针对不同移动平台进行优化 理解功耗和性能的平衡策略 📋 前置知识 已完成前面的着色器优化章节 了解移动设备硬件基础 熟悉移动游戏开发 📱 移动GPU架构特点移动GPU vs 桌面GPU移动GPU采用Tile-Based Deferred Rendering (TBDR)架构，与桌面GPU有显著差异： 统一内存架构: CPU和GPU共享内存 功耗限制: 严格的热设计功耗(TDP)限制 带宽限制: 内存带宽相对较低 精度优化: 支持多种精度级别以节省功耗 TBDR渲染优化1234567891011121314151617181920212223242526// TBDR优化着色器CCProgram tbdr_optimized %{ precision mediump float; // 默认使用中等精度 precision highp vec3; ...
第12.1章：Legacy Shader系统介绍
第12.1章：Legacy Shader系统介绍Legacy Shader是Cocos Creator提供的传统着色器编写方式，相比Surface Shader提供了更底层的控制能力。本教程将全面介绍Legacy Shader的特点、应用场景和基本使用方法。 🎯 学习目标 理解Legacy Shader与Surface Shader的区别 掌握Legacy Shader的基本语法和结构 学会Legacy Shader的编写和调试技巧 了解Legacy Shader的适用场景 📋 前置知识 已完成Surface Shader章节的学习 熟悉GLSL语法基础 理解渲染管线和着色器执行流程 🔧 Legacy Shader概述Legacy Shader vs Surface ShaderLegacy Shader和Surface Shader的主要区别： Surface Shader (高级抽象): 框架控制渲染流程 简化开发复杂度 有限的自定义能力 适用于标准PBR材质和快速开发 Legacy Shader (底层控制): 完全手动控制渲染流程 需要深入理解图形学原理 完 ...
第12.2章：Legacy Shader函数详解
第12.2章：Legacy Shader函数详解在Legacy Shader中，函数是实现复杂效果的核心工具。本教程将深入讲解Legacy Shader中的函数定义、参数传递、优化技巧和最佳实践。 🎯 学习目标 掌握Legacy Shader中函数的定义和使用 理解函数参数传递机制 学会函数优化和性能调优 了解常用函数库的设计模式 📋 前置知识 已完成第12.1章Legacy Shader介绍 熟悉GLSL函数语法 理解GPU并行计算特点 📝 Legacy Shader函数基础函数定义语法12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637// Legacy Shader函数定义基础CCProgram function-basics %{ precision highp float; // 基本函数定义 float simpleFunction(float input) { return input * 2.0; } // 多参数函数 ve ...