Java 2D灯光漫反射贴图人工制品

我正在尝试在基于libGDX的游戏上实现一个简单的2D灯光引擎。其想法是创建不带着色器的灯光引擎。我暂时不打算渲染任何阴影。 我已经成功地用三角形和渐变渲染了一个灯光贴图，但问题是当多个光源重叠时，我得到了一些类似于下图的人工制品：

当与其他光源重叠时，黄色光源会产生一个暗边框

我正在使用以下混合函数渲染灯光：

Gdx.gl.glBlendFunc(GL20.GL_ONE, GL20.GL_ONE);

有没有办法摆脱这个黑暗的边界

渐变从黄色变为黑色完全不透明度。由于

GL_ONE

被假定为加法，颜色应该只会变得更亮，对吗

更新1:

使用Nico Schertler解释的着色器肯定更好，但仍有一些参数我不确定

这是我提出的片段着色器

void main() {
  float intensity = 0.02;
  vec2 pos = vPosition;
  float dist = distance(pos, u_origin) / u_radius;
  vec4 color = vec4(intensity * (vColor.rgb / ((dist * dist) + 0.01)), 1);
  gl_FragColor = color;
}

问题是我不确定我添加到函数中的常数

intensity=0.02

和

0.01

，以使其看起来更漂亮。此外，半径变量现在是屏幕高度和宽度之间的最大值

更新2:

我最终选择了以下等式：

void main() {
  float dist = distance(vPosition, u_origin) / u_radius;
  vec4 color = vec4((vColor.rgb) / (pow(dist, 2) + 0.01), vColor.a);

  gl_FragColor = color;
}

然后根据相同的公式与遮挡贴图结合（使非照明位置变暗）。以下是最终输出：

---

这在很大程度上取决于你如何照明

例如，如果使用某个截断的二次函数作为灯光亮度（相对于距离中心的距离），例如：

如果添加两个灯光，将获得以下配置文件：

在该剖面中，您可以看到明显的不连续性。这种不连续性的原因是原始函数的截断。因此，图像中很可能存在任何形式的截断光函数（无论是二次函数、线性函数还是其他函数），这会导致两个灯光相交处的明亮区域

那么如何解决这个问题呢？物理上正确的光分布随二次距离衰减（在2D中，您也可以主张线性衰减），

x

是与光源的距离：

light = factor / x^2

此函数有两个问题。首先，它没有得到很好的支持。这意味着您必须绘制一个无限大的splat（或至少与屏幕一样大）。这可能不是什么大问题。你也可以在光线变得很小的时候切断它。第二个问题更为严重。如果

x

转到

0

（即，您正处于灯光位置），则无法计算该值（由于所有光能都集中在没有区域的点上，因此该值趋于无穷大）。所以这实际上取决于你想用光照贴图做什么。当然，你可以用一种类似于

light = factor / ((x)^2 + epsilon)

，其中，

epsilon

是一个非常小的数字。如果您的场景是从上方观看的，则该ε可能是灯光在地面上的高度（平方）。然后，您将获得如下配置文件：

瞧，没有间断。但是您很可能需要一个片段着色器来实现这一点

如果您不关心物理正确性，高斯splat也可能会给出漂亮的结果：

light = factor * exp(-x^2 / variance)

---

那条较暗的带子是一种错觉。欢迎您使用任何图形编辑器检查这些值，并查看它们是否更暗：）目前，您似乎没有使用sRGB进行渲染，但您应该这样做。还有其他东西，如二次衰减，可能会掩盖这一点。我想我不得不使用一些着色器来实现这一点，我将尝试使用网格和着色器，看看它是否看起来更好。我尝试过使用你给我的函数（见我的更新），但你能解释一下什么是

因子

，

方差

和

espilon

应用于我拥有的参数

半径

和

距离

。Thx

因子

只是一些缩放，通常与光的强度相关

方差

是高斯方差，它指定灯光的聚焦程度。您应该尝试一些参数。在

半径^2/4

到

半径^2/9

范围内的某些内容应该会产生良好的结果

epsilon

是任意数字。正如我提到的，您可以将其设置为灯光在地面上的虚拟高度。它还影响亮度下降的幅度。我想，我在示例中使用了

epsilon=1

。