Post Processing

В этом разделе описываются эффекты постобработки, доступные в Wudgine.

Система постобработки

Wudgine предлагает мощную систему постобработки для улучшения визуального качества рендеринга. Эффекты постобработки применяются к финальному изображению после завершения основного рендеринга сцены.

Стек постобработки

// Получение стека постобработки
auto& postProcess = renderer.getPostProcessStack();

// Добавление эффектов
postProcess.addEffect<BloomEffect>();
postProcess.addEffect<TonemappingEffect>();
postProcess.addEffect<ColorGradingEffect>();
postProcess.addEffect<VignetteEffect>();

// Настройка порядка эффектов
postProcess.setEffectOrder({
    PostProcessEffectType::Bloom,
    PostProcessEffectType::SSAO,
    PostProcessEffectType::Tonemapping,
    PostProcessEffectType::ColorGrading,
    PostProcessEffectType::Vignette
});

// Включение/отключение эффектов
postProcess.enableEffect(PostProcessEffectType::Bloom, true);
postProcess.enableEffect(PostProcessEffectType::Vignette, false);

Основные эффекты

Bloom

Bloom создает эффект свечения вокруг ярких областей изображения, имитируя рассеивание света в объективе камеры.

// Настройка эффекта Bloom
auto& bloom = postProcess.addEffect<BloomEffect>();
bloom.setThreshold(1.0f);      // Порог яркости для начала эффекта
bloom.setIntensity(0.5f);      // Интенсивность эффекта
bloom.setScatter(0.7f);        // Рассеивание свечения
bloom.setRadius(4);            // Радиус размытия

Пример эффекта Bloom

Tonemapping

Тонмаппинг преобразует HDR (High Dynamic Range) изображение в LDR (Low Dynamic Range) для отображения на стандартных мониторах.

// Настройка эффекта Tonemapping
auto& tonemap = postProcess.addEffect<TonemappingEffect>();
tonemap.setOperator(TonemappingOperator::ACES); // ACES, Reinhard, Uncharted2, Filmic
tonemap.setExposure(1.0f);                      // Экспозиция
tonemap.setGamma(2.2f);                         // Гамма-коррекция

ACES: Кинематографический тонмаппинг с хорошей передачей цветов
Reinhard: Простой и быстрый оператор с мягким сжатием
Uncharted2: Оператор с хорошей передачей деталей в тенях
Filmic: Оператор с кинематографическим внешним видом

Color Grading

Color Grading позволяет настраивать цветовую гамму изображения для создания определенного настроения или атмосферы.

// Настройка эффекта Color Grading
auto& colorGrading = postProcess.addEffect<ColorGradingEffect>();
colorGrading.setContrast(1.1f);                 // Контраст
colorGrading.setSaturation(1.2f);               // Насыщенность
colorGrading.setGain(Vector3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); // Усиление RGB
colorGrading.setOffset(Vector3(0.0f, 0.0f, 0.1f)); // Смещение RGB
colorGrading.setLUT("assets/textures/luts/cinematic.png"); // Применение LUT

LUT (Look-Up Table)

Таблица преобразования цветов для быстрого и точного применения цветовых схем.

Цветовые кривые

Настройка отдельных каналов RGB для точного контроля над цветами.

Depth of Field

Depth of Field (глубина резкости) имитирует эффект фокусировки камеры, размывая объекты, находящиеся вне фокуса.

// Настройка эффекта Depth of Field
auto& dof = postProcess.addEffect<DepthOfFieldEffect>();
dof.setFocalDistance(10.0f);   // Расстояние фокусировки
dof.setFocalLength(50.0f);     // Фокусное расстояние
dof.setAperture(2.8f);         // Диафрагма (f-число)
dof.setBokehShape(BokehShape::Hexagon); // Форма боке

Motion Blur

Motion Blur создает эффект размытия движения, добавляя реализм быстро движущимся объектам.

// Настройка эффекта Motion Blur
auto& motionBlur = postProcess.addEffect<MotionBlurEffect>();
motionBlur.setIntensity(0.3f);         // Интенсивность размытия
motionBlur.setSampleCount(8);          // Количество сэмплов
motionBlur.setVelocityScale(1.0f);     // Масштаб скорости

// Добавление компонента Motion Blur к объекту
auto& motionVector = entity.addComponent<MotionVectorComponent>();
motionVector.setVelocityMultiplier(1.0f);

// Настройка Motion Blur для камеры
auto& camera = entity.getComponent<CameraComponent>();
camera.enableMotionBlur(true);
camera.setMotionBlurIntensity(0.5f);

Screen Space Ambient Occlusion (SSAO)

SSAO добавляет реалистичные мягкие тени в углах и щелях объектов, улучшая восприятие глубины сцены.

// Настройка эффекта SSAO
auto& ssao = postProcess.addEffect<SSAOEffect>();
ssao.setRadius(0.5f);          // Радиус эффекта
ssao.setSampleCount(16);       // Количество сэмплов
ssao.setPower(2.0f);           // Сила эффекта
ssao.setBias(0.025f);          // Смещение для предотвращения артефактов
ssao.setBlurSize(4);           // Размер размытия

Другие эффекты

Виньетка

Затемнение краев экрана для фокусировки внимания на центре.

Хроматическая аберрация

Имитация оптического искажения, разделяющего цветовые каналы.

Зернистость пленки

Добавление шума для имитации зернистости фотопленки.

Сканлайны

Имитация линий развертки старых мониторов.

Пользовательские эффекты

Wudgine позволяет создавать пользовательские эффекты постобработки:

// Создание пользовательского эффекта
class MyCustomEffect : public PostProcessEffect {
public:
    MyCustomEffect() {
        // Загрузка шейдера
        shader = ShaderProgram::create("assets/shaders/post/custom_effect");
        
        // Создание параметров
        addParameter("intensity", 1.0f);
        addParameter("color", Vector3(1.0f, 0.5f, 0.2f));
    }
    
    void render(const RenderContext& context) override {
        // Настройка шейдера
        shader.bind();
        shader.setUniform("u_Intensity", getParameter<float>("intensity"));
        shader.setUniform("u_Color", getParameter<Vector3>("color"));
        shader.setUniform("u_SourceTexture", context.sourceTexture, 0);
        
        // Рендеринг эффекта
        renderFullscreenQuad();
    }
    
private:
    ShaderProgram shader;
};

// Использование пользовательского эффекта
auto& customEffect = postProcess.addEffect<MyCustomEffect>();
customEffect.setParameter("intensity", 0.8f);
customEffect.setParameter("color", Vector3(0.2f, 0.8f, 1.0f));

Профили постобработки

Wudgine позволяет создавать и переключать профили постобработки для разных ситуаций:

// Создание профилей постобработки
auto& postProcess = renderer.getPostProcessStack();

// Профиль по умолчанию
auto defaultProfile = postProcess.createProfile("Default");
defaultProfile->addEffect<BloomEffect>().setIntensity(0.3f);
defaultProfile->addEffect<TonemappingEffect>().setOperator(TonemappingOperator::ACES);

// Профиль для подводных сцен
auto underwaterProfile = postProcess.createProfile("Underwater");
underwaterProfile->addEffect<BloomEffect>().setIntensity(0.2f);
underwaterProfile->addEffect<ColorGradingEffect>().setLUT("assets/textures/luts/underwater.png");
underwaterProfile->addEffect<DistortionEffect>().setIntensity(0.05f);
underwaterProfile->addEffect<VignetteEffect>().setIntensity(0.4f);

// Профиль для ночного видения
auto nightVisionProfile = postProcess.createProfile("NightVision");
nightVisionProfile->addEffect<ColorGradingEffect>().setGain(Vector3(0.0f, 1.2f, 0.0f));
nightVisionProfile->addEffect<NoiseEffect>().setIntensity(0.1f);
nightVisionProfile->addEffect<VignetteEffect>().setIntensity(0.7f);

// Переключение профилей
postProcess.setActiveProfile("Default");
// Позже в игре
postProcess.setActiveProfile("Underwater");
// Плавный переход между профилями
postProcess.blendToProfile("NightVision", 2.0f); // Переход за 2 секунды

Следующие шаги

Теперь, когда вы ознакомились с системой постобработки Wudgine, рекомендуем:

Оптимизация рендеринга

Изучите методы оптимизации рендеринга для повышения производительности.

ECS: Глубокое погружение

Познакомьтесь с архитектурой Entity-Component-System.

Lighting Shadows

Rendering Optimization

Documentation

Post Processing