Shader Patterns

void main() {
  float strength;
  // ←ここに追加
  gl_FragColor = vec4(vec3(strength), 1.0);
}

t12u

`mod(a, b)`

a % b
長さaの辺の幅bごとに波ができるイメージ
https://thebookofshaders.com/glossary/?search=mod

strength = mod(vUv.y * 10.0, 1.0);

t12u

`step(threshold, v)`

vがthreshold未満なら0、以上なら1
https://thebookofshaders.com/glossary/?search=step

strength = step(0.5, mod(vUv.y * 10.0, 1.0));

t12u

格子

float strength = step(0.8, mod(vUv.x * 10.0, 1.0));
strength += step(0.8, mod(vUv.y * 10.0, 1.0));

t12u

`abs(a)`

aの絶対値
abs(vUv.x - 0.5)とすると、原点がx軸方向の中心に移動するイメージ

strength = step(0.45, max(abs(vUv.x - 0.5), abs(vUv.y - 0.5)));

t12u

`floor(a)`

aに最も近い整数

strength = floor(vUv.x * 10.0) * 0.1;

t12u

疑似乱数

dot(a, b)
- ベクトルa, bの内積（ドット積、dot product）
- https://thebookofshaders.com/glossary/?search=dot
fract(a)
- = x - floor(x)
- https://thebookofshaders.com/glossary/?search=fract

float random(vec2 st) {
    return fract(sin(dot(st.xy, vec2(12.9898,78.233))) * 43758.5453123);
}

t12u

距離

length(a)
- ベクトルaの長さ
- length(vUv - 0.5)で中心からの距離

strength = 1.0 - length(vUv - 0.5); // 光のオーブ

distance(a, b)
- ベクトルa, bの距離

strength = 1.0 - distance(vUv, vec2(0.5)); // 光のオーブ

t12u

回転

定数は#defineで宣言する
- セミコロンはいらない

 // 先頭
#define PI 3.14159265359265359

// mainの前
vec2 rotate(vec2 pos, float rotation, vec2 center) {
  return mat2(
    cos(rotation), - sin(rotation),
    sin(rotation), cos(rotation)
  ) * (pos - center) + center;
}

vec2 rotatedUv = rotate(vUv, PI * 0.25, vec2(0.5));

t12u

波

xの座標にyを絡めるのがポイント

vec2 uvWaved = vec2(
  vUv.x + sin(vUv.y * 80.0 + vTime * 3.0) * 0.1,
  vUv.y + sin(vUv.x * 80.0 + vTime * 3.0) * 0.1
);

t12u

角度

atan(y, x)
- tan(θ) = y / x ⇔ θ = atan(y / x)

#define PI 3.14159265359

float angle = atan(vUv.y - 0.5, vUv.x - 0.5) / (PI * 2.0) + 0.5;

t12u

Perlin Noise

Perlin Noise実装リスト

vec4 permute(vec4 x) {
  return mod(((x * 34.0) + 1.0) * x, 289.0);
}

//	Classic Perlin 2D Noise
//	by Stefan Gustavson
//
vec2 fade(vec2 t) {
  return t * t*t * (t * (t * 6.0 - 15.0) + 10.0);
}

float cnoise(vec2 P) {
  vec4 Pi = floor(P.xyxy) + vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
  vec4 Pf = fract(P.xyxy) - vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
  Pi = mod(Pi, 289.0); // To avoid truncation effects in permutation
  vec4 ix = Pi.xzxz;
  vec4 iy = Pi.yyww;
  vec4 fx = Pf.xzxz;
  vec4 fy = Pf.yyww;
  vec4 i = permute(permute(ix) + iy);
  vec4 gx = 2.0 * fract(i * 0.0243902439) - 1.0; // 1/41 = 0.024...
  vec4 gy = abs(gx) - 0.5;
  vec4 tx = floor(gx + 0.5);
  gx = gx - tx;
  vec2 g00 = vec2(gx.x, gy.x);
  vec2 g10 = vec2(gx.y, gy.y);
  vec2 g01 = vec2(gx.z, gy.z);
  vec2 g11 = vec2(gx.w, gy.w);
  vec4 norm = 1.79284291400159 - 0.85373472095314 * vec4(dot(g00, g00), dot(g01, g01), dot(g10, g10), dot(g11, g11));
  g00 *= norm.x;
  g01 *= norm.y;
  g10 *= norm.z;
  g11 *= norm.w;
  float n00 = dot(g00, vec2(fx.x, fy.x));
  float n10 = dot(g10, vec2(fx.y, fy.y));
  float n01 = dot(g01, vec2(fx.z, fy.z));
  float n11 = dot(g11, vec2(fx.w, fy.w));
  vec2 fade_xy = fade(Pf.xy);
  vec2 n_x = mix(vec2(n00, n01), vec2(n10, n11), fade_xy.x);
  float n_xy = mix(n_x.x, n_x.y, fade_xy.y);
  return 2.3 * n_xy;
}

t12u

値を混ぜる

mix(a, b, ratio)
- aの値に、同型のbの値をratioの割合だけ足し合わせる

vec3 mixedColor = mix(vec3(0.0), vec3(vUv, 1.0), strength);

t12u

範囲を限定する

clamp(v, min, max)
- vの値をmin以上max未満に限定する
- ２つの要素を足し合わせたときに交差部分の値が大きくなるのを防ぐ

strength = clamp(strength, 0.0, 1.0);
vec3 mixedColor = mix(vec3(0.0), vec3(vUv, 1.0), strength);