# 自定义后处理效果 L7 自定义了一套较为灵活的渲染管线,在后处理效果方面提供了最大程度的扩展性。除了直接使用内置的常用效果(例如下图中 ColorHalftone、六边形像素化、噪声、Sepia),开发者还可以自定义任何后处理效果,在场景中完成注册即可应用到任意图层上。 ![](./screenshots/multi-scene.png) 下面我们以 [glfx.js](http://evanw.github.io/glfx.js/demo/) 中的 Dot Screen 效果(下图)为例,介绍如何在 PolygonLayer 中应用这种效果。完整 DEMO 代码[在此]()。 ![](./screenshots/custom-effect.png) 我们将分成三步介绍: 1. 定义效果 * 定义效果参数 * 继承后处理效果基类 * 编写 Fragment Shader 2. 在场景中注册效果 3. 在图层中使用效果 ## 定义效果 ### 定义效果参数 实现任何一种后处理效果,我们都希望提供一些灵活的参数,可以在运行时供使用者修改。以我们需要实现的 Dot Screen 效果为例,参数接口 `IDotScreenEffectConfig` 定义如下: ```typescript interface IDotScreenEffectConfig { center: [number, number]; // pattern 圆心 angle: number; // dot 旋转角度 size: number; // dot 尺寸 } ``` ### 继承后处理效果基类 为了最大程度减少样板代码,L7 提供了 `BasePostProcessingPass` 基类供子类继承,同时通过泛型将上一步定义的参数接口传入: ```typescript import { BasePostProcessingPass } from '@antv/l7'; class DotScreenEffect extends BasePostProcessingPass { //... 省略重载方法 } ``` 接下来我们只需要重载基类的一个方法 `setupShaders`。在这个方法中我们可以使用 L7 内置的服务,例如 Shader 服务、渲染服务等,各服务说明及 API 使用方式[详见](./IoC%20容器、依赖注入与服务说明.md)。 ```typescript protected setupShaders() { // 使用 Shader 服务注册 GLSL 模块 this.shaderModuleService.registerModule('dotScreenEffect', { vs: this.quad, // Vertex Shader 固定 fs: ``, // 暂时省略,在下一小节中详细介绍 }); // 使用 Shader 服务获取编译后的 GLSL 模块 const { vs, fs, uniforms } = this.shaderModuleService.getModule('dotScreenEffect'); // 使用渲染器服务获取视口尺寸 const { width, height } = this.rendererService.getViewportSize(); return { vs, fs, uniforms: { ...uniforms, u_ViewportSize: [width, height], }, }; } ``` ### 编写 Fragment Shader 在编写 Fragment Shader 时,可以按照如下模版。由于 L7 实现了简单的 GLSL 模块化,可以使用一些特殊的语法,例如: * Uniform 设置默认值 * 引入 L7 内置 GLSL 模块 ```glsl varying vec2 v_UV; uniform sampler2D u_Texture; uniform vec2 u_ViewportSize : [1.0, 1.0]; // 自定义效果参数声明 // 自定义效果函数 myCustomEffect 定义 void main() { // 纹理采样 gl_FragColor = vec4(texture2D(u_Texture, v_UV)); // 应用自定义效果函数 gl_FragColor = myCustomEffect(gl_FragColor, u_ViewportSize, v_UV); } ``` Dot Screen 效果具体 GLSL 代码可以参考 [luma.gl](https://github.com/uber/luma.gl/blob/master/modules/engine/src/effects/shader-modules/fun-filters/dotscreen.js#L11-L30)。 完整 Fragment Shader 代码如下。需要注意的是这里 Uniform 名需要和效果配置项属性名统一,即 `size` 对应 `u_Size`、`angle` 对应 `u_Angle`。: ```glsl varying vec2 v_UV; uniform sampler2D u_Texture; uniform vec2 u_ViewportSize : [1.0, 1.0]; // 自定义效果参数及默认值声明 uniform vec2 u_Center : [0.5, 0.5]; uniform float u_Angle : 1; uniform float u_Size : 3; // 自定义效果实现 // @see https://github.com/uber/luma.gl/blob/master/modules/engine/src/effects/shader-modules/fun-filters/dotscreen.js#L11-L30 float pattern(vec2 texSize, vec2 texCoord) { float scale = 3.1415 / u_Size; float s = sin(u_Angle), c = cos(u_Angle); vec2 tex = texCoord * texSize - u_Center * texSize; vec2 point = vec2( c * tex.x - s * tex.y, s * tex.x + c * tex.y ) * scale; return (sin(point.x) * sin(point.y)) * 4.0; } vec4 dotScreen_filterColor(vec4 color, vec2 texSize, vec2 texCoord) { float average = (color.r + color.g + color.b) / 3.0; return vec4(vec3(average * 10.0 - 5.0 + pattern(texSize, texCoord)), color.a); } void main() { gl_FragColor = vec4(texture2D(u_Texture, v_UV)); gl_FragColor = dotScreen_filterColor(gl_FragColor, u_ViewportSize, v_UV); } ``` 至此我们就完成了效果的定义。 ## 在场景中注册 一种效果要想生效,必须先在场景中完成注册。`scene.registerPostProcessingPass()` 接受两个参数分别为上一步定义的效果构造函数以及效果名。 后续我们在图层中使用时就可以通过效果名引用了: ```typescript // 场景定义 const scene = new Scene({ id: 'map', map: new Mapbox({ style: 'mapbox://styles/mapbox/streets-v9', center: [110.19382669582967, 50.258134], pitch: 0, zoom: 3, }), }); // 注册自定义后处理效果 scene.registerPostProcessingPass( DotScreenEffect, // 效果构造函数 'dotScreenEffect', // 效果名,便于后续在图层中引用 ); ``` ## 在图层中使用效果 和 L7 内置的后处理效果使用方法一致,通过效果名引用,同时传入定义参数即可: ```typescript const layer = new PolygonLayer({ enablePicking: true, enableHighlight: true, passes: [ [ 'dotScreenEffect', // 引用效果名 { size: 8, // 传入参数 angle: 1, }, ], ], }); ``` 最终效果如下: ![](./screenshots/dotscreen.png)