Фракталы и шейдеры. OpenGL 3.2+

Вдохновлён примерами из книги Рэнди Дж. Роста "Трехмерная графика и язык программирования шейдеров".

На движке RBMK64 построена плоскость, на плоскость натянута текстура.
Всё просто:

Спойлер: Вершинный шейдер

Код (C):

1. #version 330 core
2.  
3. layout (location = 0) in vec3 aPos;
4. layout (location = 1) in vec3 aNormal;   // unused by the fractal, kept for VAO compatibility
5. layout (location = 2) in vec3 aColor;    // tint for the fractal
6.  
7. uniform mat4 uModel;
8. uniform mat4 uView;
9. uniform mat4 uProjection;
10.  
11. out vec2 vFractalUV;
12. out vec3 vColor;
13.  
14. void main()
15. {
16.     vFractalUV = aPos.xy;
17.     vColor    = aColor;
18.     gl_Position = uProjection * uView * uModel * vec4(aPos, 1.0);
19. }

Спойлер: Фрагментный шейдер

Код (C):

1. #version 330 core
2.  
3. in vec2 vFractalUV;
4. in vec3 vColor;
5.  
6. uniform vec2  uCenter;
7. uniform float uZoom;
8. uniform float uAspect;
9.  
10. out vec4 FragColor;
11.  
12. // IQ cosine palette — bright and continuous
13. vec3 palette(float t)
14. {
15.     return 0.5 + 0.5 * cos(6.28318 * (vec3(1.0, 1.0, 1.0) * t +
16.                                       vec3(0.0, 0.33, 0.67)));
17. }
18.  
19. void main()
20. {
21.     vec2 p = vec2(vFractalUV.x * uAspect, vFractalUV.y) * uZoom + uCenter;
22.  
23.     float logScale = log2(max(1.0 / max(uZoom, 1e-6), 1.0));
24.     float posTerm  = 0.5 * length(p - vec2(-0.75, 0.0));
25.     int   maxIter  = int(64.0 + 32.0 * clamp(logScale + posTerm, 0.0, 12.0));
26.     maxIter = min(maxIter, 512);
27.  
28.     vec2 z = vec2(0.0);
29.     int i = 0;
30.     for (; i < maxIter; ++i)
31.     {
32.         float zx2 = z.x * z.x;
33.         float zy2 = z.y * z.y;
34.         if (zx2 + zy2 > 4.0) break;
35.         z = vec2(zx2 - zy2 + p.x, 2.0 * z.x * z.y + p.y);
36.     }
37.  
38.     vec3 color;
39.     if (i == maxIter)
40.     {
41.         // Interior: very dark purple instead of pure black
42.         color = vec3(0.05, 0.0, 0.10);
43.     }
44.     else
45.     {
46.         float t = float(i) / float(maxIter);
47.         t = pow(t, 0.4);             // log-ish spread: more range spent on small t
48.         color = palette(t);
49.     }
50.  
51.     FragColor = vec4(color * vColor, 1.0);
52. }

Все преимущества 3D-движка сохраняются (движение, вращение)

Единственное, чего пока не сделал: фрактал - это самоподобие, для фрактала очень важен зум.
нужен динамический пересчёт перспективы (near-far), ну и итеративный пересчёт геометрии, конечно.

...и для фракталов размер float - уже маловат. Но переписать движок ради фрактала я пока не готов.

 

ml64,

Похоже?



z.ai собрал по исходному проекту, дипси упростил.

 

Нафига? Мандельброт как раз тем и хорош, что у него каждая точка считается независимо. Он прям как будто предназначен, чтоб считать шейдером параллельно.

 

Да, LLM добавили итеративность. Я у себя тоже обязательно сделаю.

Знаю, знаю. Но мне уже очень хотелось увидеть мой первый фрактал, построенный шейдером, поэтому сделал, как быстрее.
Что дальше:
1) я убираю из движка всё, что касается 3D-матриц;
2) меняю размер на double;
3) вставляю 2D-геометрию (full-screen quad или surface в терминологии Vulkan и Direct3D);
4) получаю всё равно текстуру, натянутую на полигон (ну так это работает);
5) вместо движения камеры вперёд-назад делаю зум с расчётом нужной глубины итераций. Шаг зума - не линейный, как при движении камеры, а логарифмический, но это не точно.

 

Предлагаю сброситься, выкупить этот сайт и оживить его. Всё равно хозяева его забросили, может отдадут задешево, а то и вообще, бесплатно подарят.
https://www.demoscene.ru/forum/

 

Действительно мертвый, в "музыке" ни одной моей биперной демки за этот год.

Правда непонятно, какое это имеет отношение к названию этой темы?

Насчет хозяев - с этого года делегирование доменов в зоне ру возможно только с подтверждением через Госуслуги.

 

Ну как же, а фракталы, а шейдеры. Мне раньше иногда казалось, что Битл кроме терминов: ассемблер и шейдеры - больше никаких терминов и не знает. Ну и термин фракталы, он иногда в своих комментариях использовал.