client/shaders/nodes_shader/opengl_fragment.glsl

   1 uniform sampler2D baseTexture;
   2 uniform sampler2D normalTexture;
   3 uniform sampler2D textureFlags;
   4
   5 uniform vec4 skyBgColor;
   6 uniform float fogDistance;
   7 uniform vec3 eyePosition;
   8
   9 // The cameraOffset is the current center of the visible world.
  10 uniform vec3 cameraOffset;
  11 uniform float animationTimer;
  12
  13 varying vec3 vPosition;
  14 // World position in the visible world (i.e. relative to the cameraOffset.)
  15 // This can be used for many shader effects without loss of precision.
  16 // If the absolute position is required it can be calculated with
  17 // cameraOffset + worldPosition (for large coordinates the limits of float
  18 // precision must be considered).
  19 varying vec3 worldPosition;
  20 varying float area_enable_parallax;
  21
  22 varying vec3 eyeVec;
  23 varying vec3 tsEyeVec;
  24 varying vec3 lightVec;
  25 varying vec3 tsLightVec;
  26
  27 bool normalTexturePresent = false;
  28
  29 const float e = 2.718281828459;
  30 const float BS = 10.0;
  31 const float fogStart = FOG_START;
  32 const float fogShadingParameter = 1 / ( 1 - fogStart);
  33
  34 #ifdef ENABLE_TONE_MAPPING
  35
  36 /* Hable's UC2 Tone mapping parameters
  37         A = 0.22;
  38         B = 0.30;
  39         C = 0.10;
  40         D = 0.20;
  41         E = 0.01;
  42         F = 0.30;
  43         W = 11.2;
  44         equation used:  ((x * (A * x + C * B) + D * E) / (x * (A * x + B) + D * F)) - E / F
  45 */
  46
  47 vec3 uncharted2Tonemap(vec3 x)
  48 {
  49         return ((x * (0.22 * x + 0.03) + 0.002) / (x * (0.22 * x + 0.3) + 0.06)) - 0.03333;
  50 }
  51
  52 vec4 applyToneMapping(vec4 color)
  53 {
  54         color = vec4(pow(color.rgb, vec3(2.2)), color.a);
  55         const float gamma = 1.6;
  56         const float exposureBias = 5.5;
  57         color.rgb = uncharted2Tonemap(exposureBias * color.rgb);
  58         // Precalculated white_scale from
  59         //vec3 whiteScale = 1.0 / uncharted2Tonemap(vec3(W));
  60         vec3 whiteScale = vec3(1.036015346);
  61         color.rgb *= whiteScale;
  62         return vec4(pow(color.rgb, vec3(1.0 / gamma)), color.a);
  63 }
  64 #endif
  65
  66 void get_texture_flags()
  67 {
  68         vec4 flags = texture2D(textureFlags, vec2(0.0, 0.0));
  69         if (flags.r > 0.5) {
  70                 normalTexturePresent = true;
  71         }
  72 }
  73
  74 float intensity(vec3 color)
  75 {
  76         return (color.r + color.g + color.b) / 3.0;
  77 }
  78
  79 float get_rgb_height(vec2 uv)
  80 {
  81         return intensity(texture2D(baseTexture, uv).rgb);
  82 }
  83
  84 vec4 get_normal_map(vec2 uv)
  85 {
  86         vec4 bump = texture2D(normalTexture, uv).rgba;
  87         bump.xyz = normalize(bump.xyz * 2.0 - 1.0);
  88         return bump;
  89 }
  90
  91 float find_intersection(vec2 dp, vec2 ds)
  92 {
  93         float depth = 1.0;
  94         float best_depth = 0.0;
  95         float size = 0.0625;
  96         for (int i = 0; i < 15; i++) {
  97                 depth -= size;
  98                 float h = texture2D(normalTexture, dp + ds * depth).a;
  99                 if (depth <= h) {
 100                         best_depth = depth;
 101                         break;
 102                 }
 103         }
 104         depth = best_depth;
 105         for (int i = 0; i < 4; i++) {
 106                 size *= 0.5;
 107                 float h = texture2D(normalTexture,dp + ds * depth).a;
 108                 if (depth <= h) {
 109                         best_depth = depth;
 110                         depth += size;
 111                 } else {
 112                         depth -= size;
 113                 }
 114         }
 115         return best_depth;
 116 }
 117
 118 float find_intersectionRGB(vec2 dp, vec2 ds)
 119 {
 120         const float depth_step = 1.0 / 24.0;
 121         float depth = 1.0;
 122         for (int i = 0 ; i < 24 ; i++) {
 123                 float h = get_rgb_height(dp + ds * depth);
 124                 if (h >= depth)
 125                         break;
 126                 depth -= depth_step;
 127         }
 128         return depth;
 129 }
 130
 131 void main(void)
 132 {
 133         vec3 color;
 134         vec4 bump;
 135         vec2 uv = gl_TexCoord[0].st;
 136         bool use_normalmap = false;
 137         get_texture_flags();
 138
 139 #ifdef ENABLE_PARALLAX_OCCLUSION
 140         vec2 eyeRay = vec2 (tsEyeVec.x, -tsEyeVec.y);
 141         const float scale = PARALLAX_OCCLUSION_SCALE / PARALLAX_OCCLUSION_ITERATIONS;
 142         const float bias = PARALLAX_OCCLUSION_BIAS / PARALLAX_OCCLUSION_ITERATIONS;
 143
 144 #if PARALLAX_OCCLUSION_MODE == 0
 145         // Parallax occlusion with slope information
 146         if (normalTexturePresent && area_enable_parallax > 0.0) {
 147                 for (int i = 0; i < PARALLAX_OCCLUSION_ITERATIONS; i++) {
 148                         vec4 normal = texture2D(normalTexture, uv.xy);
 149                         float h = normal.a * scale - bias;
 150                         uv += h * normal.z * eyeRay;
 151                 }
 152 #endif
 153
 154 #if PARALLAX_OCCLUSION_MODE == 1
 155         // Relief mapping
 156         if (normalTexturePresent && area_enable_parallax > 0.0) {
 157                 vec2 ds = eyeRay * PARALLAX_OCCLUSION_SCALE;
 158                 float dist = find_intersection(uv, ds);
 159                 uv += dist * ds;
 160 #endif
 161         } else if (GENERATE_NORMALMAPS == 1 && area_enable_parallax > 0.0) {
 162                 vec2 ds = eyeRay * PARALLAX_OCCLUSION_SCALE;
 163                 float dist = find_intersectionRGB(uv, ds);
 164                 uv += dist * ds;
 165         }
 166 #endif
 167
 168 #if USE_NORMALMAPS == 1
 169         if (normalTexturePresent) {
 170                 bump = get_normal_map(uv);
 171                 use_normalmap = true;
 172         }
 173 #endif
 174
 175 #if GENERATE_NORMALMAPS == 1
 176         if (normalTexturePresent == false) {
 177                 float tl = get_rgb_height(vec2(uv.x - SAMPLE_STEP, uv.y + SAMPLE_STEP));
 178                 float t  = get_rgb_height(vec2(uv.x - SAMPLE_STEP, uv.y - SAMPLE_STEP));
 179                 float tr = get_rgb_height(vec2(uv.x + SAMPLE_STEP, uv.y + SAMPLE_STEP));
 180                 float r  = get_rgb_height(vec2(uv.x + SAMPLE_STEP, uv.y));
 181                 float br = get_rgb_height(vec2(uv.x + SAMPLE_STEP, uv.y - SAMPLE_STEP));
 182                 float b  = get_rgb_height(vec2(uv.x, uv.y - SAMPLE_STEP));
 183                 float bl = get_rgb_height(vec2(uv.x -SAMPLE_STEP, uv.y - SAMPLE_STEP));
 184                 float l  = get_rgb_height(vec2(uv.x - SAMPLE_STEP, uv.y));
 185                 float dX = (tr + 2.0 * r + br) - (tl + 2.0 * l + bl);
 186                 float dY = (bl + 2.0 * b + br) - (tl + 2.0 * t + tr);
 187                 bump = vec4(normalize(vec3 (dX, dY, NORMALMAPS_STRENGTH)), 1.0);
 188                 use_normalmap = true;
 189         }
 190 #endif
 191         vec4 base = texture2D(baseTexture, uv).rgba;
 192
 193 #ifdef USE_DISCARD
 194         // If alpha is zero, we can just discard the pixel. This fixes transparency
 195         // on GPUs like GC7000L, where GL_ALPHA_TEST is not implemented in mesa.
 196         if (base.a == 0.0) {
 197                 discard;
 198         }
 199 #endif
 200
 201 #ifdef ENABLE_BUMPMAPPING
 202         if (use_normalmap) {
 203                 vec3 L = normalize(lightVec);
 204                 vec3 E = normalize(eyeVec);
 205                 float specular = pow(clamp(dot(reflect(L, bump.xyz), E), 0.0, 1.0), 1.0);
 206                 float diffuse = dot(-E,bump.xyz);
 207                 color = (diffuse + 0.1 * specular) * base.rgb;
 208         } else {
 209                 color = base.rgb;
 210         }
 211 #else
 212         color = base.rgb;
 213 #endif
 214
 215         vec4 col = vec4(color.rgb * gl_Color.rgb, 1.0);
 216
 217 #ifdef ENABLE_TONE_MAPPING
 218         col = applyToneMapping(col);
 219 #endif
 220
 221         // Due to a bug in some (older ?) graphics stacks (possibly in the glsl compiler ?),
 222         // the fog will only be rendered correctly if the last operation before the
 223         // clamp() is an addition. Else, the clamp() seems to be ignored.
 224         // E.g. the following won't work:
 225         //      float clarity = clamp(fogShadingParameter
 226         //              * (fogDistance - length(eyeVec)) / fogDistance), 0.0, 1.0);
 227         // As additions usually come for free following a multiplication, the new formula
 228         // should be more efficient as well.
 229         // Note: clarity = (1 - fogginess)
 230         float clarity = clamp(fogShadingParameter
 231                 - fogShadingParameter * length(eyeVec) / fogDistance, 0.0, 1.0);
 232         col = mix(skyBgColor, col, clarity);
 233         col = vec4(col.rgb, base.a);
 234
 235         gl_FragColor = col;
 236 }