Inserts =================== OpenGL 3.3 着色器中没有类似 C++ ``#include`` 的替代品， 4.6 版本有类似 ``#include`` 的方法 ，但这个版本并不支持全平台。 虽然有其他选择，但是很多都不尽如人意，特别是如果目标是在着色器文件中共享代码，这种方式不是很好。 因此，manim 目前的方式是使用 ``#INSERT `` 的方式来将 ``insert`` 目录下的代码插入到对应的文件中。 这个文件的函数包含了对 uniform 变量的引用，通过这种插入的方式将 uniform 变量引入到 glsl 代码上下文中。简言之，相当于在 glsl 中使用了 ``#include``。 add light ************* 添加光照 - 该文件可插入 color_map function ----------------- .. cpp:function:: vec4 add_light(vec4 color, vec3 point, vec3 unit_normal, vec3 light_coords, float gloss, float shadow) - 可插入 color function ----------------- .. cpp:function:: vec4 finalize_color(vec4 color, vec3 point, vec3 unit_normal, vec3 light_coords, float gloss, float shadow) ----------------- camera uniform delarations ******************************* 声明与相机有关的全局变量 ============== ====================== =================================== 数据类型 变量名 说明 ============== ====================== =================================== ``vec2`` ``frame_shape`` 帧大小 ``float`` ``anti_alias_width`` 抗锯齿宽度 ``vec3`` ``camera_offset`` 相机偏移量 ``mat3`` ``camera_rotation`` 相机旋转矩阵 ``float`` ``is_fixed_in_frame`` 是否固定在场景中 ``float`` ``focal_distance`` 焦距 ============== ====================== =================================== complex functions ******************************* 复数运算 .. cpp:function:: vec2 complex_mult(vec2 z, vec2 w) 复数相乘 ----------------- .. cpp:function:: vec2 complex_div(vec2 z, vec2 w) 复数相除 ----------------- .. cpp:function:: vec2 complex_pow(vec2 z, int n) 复数幂次 ----------------- finalize color ******************************* 确定颜色 .. cpp:function:: vec3 float_to_color(float value, float min_val, float max_val, vec3 colormap_data[9]) 将输入的浮点数值在给定范围 ``[min_val, max_bal]`` 内映射到 color_map 上，返回的是颜色的 rgb 值 ----------------- .. cpp:function:: vec4 add_light(vec4 color, vec3 point, vec3 unit_normal, vec3 light_coords, vec3 cam_coords, float reflectiveness, float gloss, float shadow) 给原本的片段添加光照 ----------------- .. cpp:function:: vec4 finalize_color(vec4 color, vec3 point, vec3 unit_normal, vec3 light_coords, vec3 cam_coords, float reflectiveness, float gloss, float shadow) - 可插入 color function 调用了 ``add_light``，确定最终输出的颜色 ----------------- get gl Position ******************************* .. cpp:var:: const vec2 DEFAULT_FRAME_SHAPE = vec2(8.0 * 16.0 / 9.0, 8.0) 默认帧大小 ----------------- .. cpp:function:: float perspective_scale_factor(float z, float focal_distance) 透视缩放倍率 ----------------- .. cpp:function:: vec4 get_gl_Position(vec3 point) 将 manim 的坐标转换到 OpenGL 中的坐标 ----------------- get rotated surface unit normal vector ************************************************************** .. cpp:function:: vec3 get_rotated_surface_unit_normal_vector(vec3 point, vec3 du_point, vec3 dv_point) 获取旋转的曲面单位法向量 ----------------- get unit normal ************************************************************** .. cpp:function:: vec3 get_unit_normal(vec3 points[3]) 根据平面上的三个点，获取该平面的单位法向量 ----------------- position point into frame ************************************************************** .. cpp:function:: vec3 rotate_point_into_frame(vec3 point) 将坐标映射到相机旋转下的点坐标 ----------------- .. cpp:function:: vec3 position_point_into_frame(vec3 point) 调用了上面的方法，将点放到帧中 ----------------- quadratic bezier distance ************************************************************** .. cpp:function:: vec2 bezier(float t, vec2 b2) 假设 ``b0 = (0, 0)`` , ``b1 = (1, 0)`` , ``b2 = (x, y)`` ，返回 b0, b1, b2 之间的二阶贝塞尔插值。 即有 :math:`\begin{bmatrix} 2t(1-t)+t^2 x \\ t^2 y \end{bmatrix}` ----------------- .. cpp:function:: float cube_root(float x) 计算立方根 ----------------- .. cpp:function:: int cubic_solve(float a, float b, float c, float d, float roots[3]) - ``roots[3]`` 为输出参数 解出一元三次方程的实根，返回值为实根个数 ----------------- .. cpp:function:: float dist_to_line(vec2 p, vec2 b2) 点到线段的距离 ----------------- .. cpp:function:: float dist_to_point_on_curve(vec2 p, float t, vec2 b2) 点到贝塞尔曲线上某一点的距离 ----------------- .. cpp:function:: float min_dist_to_curve(vec2 p, vec2 b2, float degree) 点到贝塞尔曲线上的最小距离 ----------------- quadratic bezier geometry functions ************************************************************** .. cpp:function:: float cross2d(vec2 v, vec2 w) 二维向量点乘 ----------------- .. cpp:function:: mat3 get_xy_to_uv(vec2 b0, vec2 b1) 从 manim 坐标系变换映射到 uv 变换 ----------------- .. cpp:function:: mat4 get_xyz_to_uv(vec3 b0, vec3 b1, vec3 unit_normal) 将正交矩阵转换为定义好的 uv 空间使 b0 变成 [0,0], b1 变成 [1,0] ----------------- .. cpp:function:: float get_reduced_control_points(vec3 points[3], vec3 new_points[3]) - ``points[3]`` 为输入参数 - ``new_points[3]`` 为输出参数 - 对于零曲线 - ``new_points`` 均为 ``points[0]`` - 返回 0 - 对于单线段 - ``new_points[0]`` 为 ``points[0]`` - ``new_points[1]`` 为 ``(points[0] + points[2]) / 2`` - ``new_points[2]`` 为 ``points[2]`` - 返回 1 - 对于二次贝塞尔曲线 - ``new_points[i]`` 分别为 ``points[i]``, ``i = 0, 1, 2`` - 返回 2