Introduzione
Le immagini qui sopra sono state realizzate in modi diversi. La prima è stata dipinta a mano da Van Gogh, aggiungendo strati di pittura uno dopo l'altro. Gli ci vollero ore. La seconda è stata prodotta in qualche secondo dalla combinazione di quattro matrici di pixel: una per il ciano, una per il magenta, una per il giallo e una per il nero. La differenza principale è che la seconda immagine è prodotta in modo non seriale (cioè non passo-passo, ma tutta allo stesso tempo).
Questo libro tratta della tecnica di calcolo rivoluzionario, i fragment shaders, che sta portando a un livello successivo le immagini generate digitalmente. Lo si può pensare come l'equivalente della stampa di Gutenberg per la grafica.
I fragment shaders danno un controllo totale sui pixel, che sono resi sullo schermo a una super velocità. Questo è il motivo per cui sono utilizzati in molteplici applicazioni, dai filtri video sui cellulari ad incredibili videogiochi 3D.
Nei capitoli seguenti scopriremo quanto veloce e potente sia questa tecnica e come poterla applicare al vostro lavoro professionale e personale.
Per chi è questo libro?
Questo libro è scritto per programmatori creativi, sviluppatori di giochi e ingegneri che hanno esperienza di programmazione, una conoscenza di base di algebra lineare e di trigonometria, e che vogliono portare il loro lavoro ad un livello di qualità grafica ancora più emozionante. (Se si vuole imparare a programmare, vi raccomando di iniziare con Processing e tornare più tardi, quando avrete maggiore dimestichezza.)
Questo libro vi insegnerà come utilizzare e integrare shader nei vostri progetti, migliorando le loro prestazioni e la qualità grafica. Poiché gli GLSL (OpenGL Shading Language) shaders compilano e si eseguono su una grande varietà di piattaforme, si potrà applicare ciò che si impara qui a qualsiasi framework che utilizza OpenGL, OpenGL ES o WebGL. In altre parole, si sarà in grado di applicare e utilizzare la propria conoscenza negli sketches di Processing, nelle applicazioni di openFrameworks, nelle installazioni interattive di Cinder, nei siti web con Three.js o nei giochi iOS / Android.
Di che cosa tratta questo libro?
Questo libro si concentrerà su l'uso dei pixel shaders GLSL. Per prima cosa definiremo cosa sono gli shaders; poi impareremo come fare, grazie a loro, forme procedurali, motivi, texture e animazioni. Imparerete le basi del linguaggio shading ed ad applicarlo a scenari più utili, quali: l'elaborazione di immagini (operazioni di immagine, convoluzioni di matrici, sfocature, filtri colorati, tabelle di associazione e altri effetti) e simulazioni (il gioco della vita di Conway, la reazione-diffusione di Gray-Scott, le increspature d'acqua, gli effetti acquerello, le celle di Voronoi, etc.). Verso la fine del libro vedremo un insieme di tecniche avanzate basate sul Ray Marching.
In ogni capitolo, ci sono degli esempi interattivi per imparare divertendosi. Quando si modifica il codice, vedrete immediatamente sullo schermo i cambiamenti. I concetti possono essere astratti e confusi, perciò gli esempi interattivi sono essenziali per aiutarvi a capire gli argomenti trattati. Più velocemente i concetti si mettono in pratica e più facilmente si imparerà.
Di cosa non tratta questo libro:
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Questo non è un libro su OpenGL o WebGL. OpenGL / WebGL è un soggetto più vasto di GLSL o dei fragment shaders. Per ulteriori informazioni su OpenGL / WebGL vi consiglio di dare un'occhiata a: OpenGL Introduzione, l'ottava edizione della guida sulla programmazione OpenGL (noto anche come il libro rosso) o WebGL: Up and Running.
- Questo non è un libro di matematica. Anche se ci occuperemo di una serie di algoritmi e di tecniche che si basano su una comprensione dell'algebra e della trigonometria, non spiegheremo tutto in dettaglio. Per domande riguardanti la matematica vi consiglio di tenere vicino uno dei seguenti libri: La terza edizione di Matematica per la programmazione di giochi 3D e la computer Grafica o La seconda edizione di Matematica Essenziale per Giochi e Applicazioni Interattive.
Cosa ti serve per iniziare?
Non tanto! Se si dispone di un browser moderno che può far girare WebGL (come Chrome, Firefox o Safari) e una connessione Internet, fai clic sul bottone "Next" alla fine di questa pagina per iniziare.
In alternativa, in base a ciò di cui avete bisogno, è possibile:
- Utilizzare la repository on-line per aiutare a risolvere i problemi e per condividere il codice.