这些天都在着手实现一些水面效果，于是还是记录一下历程吧，本Blog不是为此而存在的么。——ZwqXin.com
学期初看了橙书关于反射折射一节，心想我也能尝试一下做水的效果吗，于是就开始动手。但是专业学习上的东西实在太多了，刚起了个头，后面又被时间挤兑着了。看着自己不断地浪费时间，而这东西有点胎死腹中的味道……委实感觉不能让悲剧重演，于是假期来临后马上继续。
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DEMO的环境很简单，也是一般尝试水效的朋友必用的天空盒+水池。但是我这人就有点怪，喜欢瞎折腾，于是就不想只是弄个矩形水池来契合矩形水网格，来个特别形状的如何？——譬如五角星形的。网格我可不想弄成怪模样的，毕竟连索引起来也困难，还是矩形网格好。那么，即使我画出五角星形水池，它怎么与矩形网格配合呢？
首先是构造水池。这纯粹是考平面几何的功夫。好吧我还是很菜的，搞了大半天才画出来。把水池作为一个水池类对象看待的话，其属性除了中心位置和绕中心的旋转外，应该还有：角的数目（譬如五角星形是5，六角星形是6，如此），内接圆外接圆半径，池宽比例（池的壁厚由这个比例决定）等等：
- //
- GLuint PoolTex;
- Color PoolColor;
- GLint AngleNum; //池型等分之角数，例如五角型，六角型
- float Radius_inscribe; //池型的内接圆半径
- float Radius_circumscribe; //池型的外接圆半径
- float Height; //池高
- float Width_Scale; //池宽比例
这样通过调节这些属性能改变池的形状，当初放弃建模的想法还是正确的。那么加入水网格之后又如何呢？
可见要得到一个“水池”就需要把五角星外的部分割掉~事实上我们可以利用shader（想不到这么快就上场了），要传入的是形状的角顶点，譬如五角星的五个角的坐标，以及这五个角到水池中心（物理坐标原点）的向量Vi，还有中心到角的距离D[外接圆半径]，每个角的角度ANG的COS(ANG)。计算的时候让Y值为0即可。因为暂时程序就用五角星了，所以我也不在shader上扩展，直接把这5 * 2个量传入shader。在像素shader里经过插值的顶点坐标成为“像素坐标”，求得角点坐标与这个像素坐标之间的向量，与传入的Vi分别求内积得到夹角的COS，并与传入的COS(ANG)比较，若前者大，且该“像素坐标”到原点的距离比D小，则证明该像素点在五角星内部……对于此测试不通过的像素discard，最后稍微调整边界等，就能得到如下结果了：
在线框图中可以看到对应的顶点已经被割裂了。这样池水就在水池里面啦~
最后解释一下网格的纹理。很明显这里有张水纹理直接贴上去，但也有其他的——反射和折射。详细的实现思路可参见我的这篇日志：
[Shader快速复习：Reflection And Refraction(反射与折射)]
shader实现是一致的，关键只是我们在程序中构建一个CUBEMAP而已。关于CUBEMAP的创建就不多说了，网路上到处都有，经典的是NVIDIA这篇~ Cube Map OpenGL Tutorial
下篇继续，见 水效果Ⅱ - 涟漪
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