The Book of Shaders by Patricio Gonzalez Vivo & Jen Lowe

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Ejecutando tu shader

En este punto seguro estás entusiasmado con poder probar shaders en las plataformas en las que te sientes cómodo. En los siguientes ejemplos veremos como agregarlos el algunos frameworks populares con las mismas uniforms con las que estamos trabajando en este libro. (En el repositorio de GitHub de este capítulo encontrarás el código completo de estos ejemplos.)

Nota 1: En caso de que no quieras utilizar los shaders en los siguientes frameworks pero quieras hacerlo fuera del navegador, puedes descargar y compilar glslViewer. Este programa corre en MacOS y en Raspberry Pi, permite ejecutar directamente los ejemplos desde la terminal.

Nota 2: Si no quieres usar WebGl con tus shaders y no te interesan los frameworks siguientes, puedes usar glslCanvas. Esta herramienta fue diseñada para este libro, pero se volvió tan útil que he terminado usándola en muchos proyectos.

En Three.js

El brillante y humilde Ricardo Cabello (también conocido como MrDoob) ha estado desarrollando junto con otros contribuidores probablemente el framework más conocido de WebGL, llamado Three.js. Encontrarás muchos ejemplos, libros y tutoriales para aprender a hacer cosas geniales en 3D con JavaScript.

Aqui abajo hay un ejemplo del HTML y JS necesario para poder empezar a utilizar shaders con three.js. Presta atención al scriptid="fragmentShader", aqui es donde puedes copiar los ejemplos de este libro.

<body>
    <div id="container"></div>
    <script src="js/three.min.js"></script>
    <script id="vertexShader" type="x-shader/x-vertex">
        void main() {
            gl_Position = vec4( position, 1.0 );
        }
    </script>
    <script id="fragmentShader" type="x-shader/x-fragment">
        uniform vec2 u_resolution;
        uniform float u_time;

        void main() {
            vec2 st = gl_FragCoord.xy/u_resolution.xy;
            gl_FragColor=vec4(st.x,st.y,0.0,1.0);
        }
    </script>
    <script>
        var container;
        var camera, scene, renderer;
        var uniforms;

        init();
        animate();

        function init() {
            container = document.getElementById( 'container' );

            camera = new THREE.Camera();
            camera.position.z = 1;

            scene = new THREE.Scene();

            var geometry = new THREE.PlaneBufferGeometry( 2, 2 );

            uniforms = {
                u_time: { type: "f", value: 1.0 },
                u_resolution: { type: "v2", value: new THREE.Vector2() },
                u_mouse: { type: "v2", value: new THREE.Vector2() }
            };

            var material = new THREE.ShaderMaterial( {
                uniforms: uniforms,
                vertexShader: document.getElementById( 'vertexShader' ).textContent,
                fragmentShader: document.getElementById( 'fragmentShader' ).textContent
            } );

            var mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
            scene.add( mesh );

            renderer = new THREE.WebGLRenderer();
            renderer.setPixelRatio( window.devicePixelRatio );

            container.appendChild( renderer.domElement );

            onWindowResize();
            window.addEventListener( 'resize', onWindowResize, false );

            document.onmousemove = function(e){
              uniforms.u_mouse.value.x = e.pageX
              uniforms.u_mouse.value.y = e.pageY
            }
        }

        function onWindowResize( event ) {
            renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
            uniforms.u_resolution.value.x = renderer.domElement.width;
            uniforms.u_resolution.value.y = renderer.domElement.height;
        }

        function animate() {
            requestAnimationFrame( animate );
            render();
        }

        function render() {
            uniforms.u_time.value += 0.05;
            renderer.render( scene, camera );
        }
    </script>
</body>

En Processing

Iniciado por Ben Fry y Casey Reas en 2001, Processing es un extraordinario y poderoso entorno en el que se puede aprender los primeros pasos con el código (al menos así fue para mí). Andres Colubri ha hecho importantes cambios a la parte de OpenGL y video, logrando que sea más fácil y amigable utilizar shaders GLSL. Processing buscará el archivo "shader.frag" en la carpeta data del sketch. En ese archivo debes poner los ejemplos que encuentres en este libro.

PShader shader;

void setup() {
  size(640, 360, P2D);
  noStroke();

  shader = loadShader("shader.frag");
}

void draw() {
  shader.set("u_resolution", float(width), float(height));
  shader.set("u_mouse", float(mouseX), float(mouseY));
  shader.set("u_time", millis() / 1000.0);
  shader(shader);
  rect(0,0,width,height);
}

Para hacer funcionar el shader en versiones previas a la 2.1, necesitas agregar la siguiente línea al comienzo de tu shader: #define PROCESSING_COLOR_SHADER. Así es como quedaría:

#ifdef GL_ES
precision mediump float;
#endif

#define PROCESSING_COLOR_SHADER

uniform vec2 u_resolution;
uniform vec3 u_mouse;
uniform float u_time;

void main() {
    vec2 st = gl_FragCoord.st/u_resolution;
    gl_FragColor = vec4(st.x,st.y,0.0,1.0);
}

Para más información sobre shaders en processing puedes chequear este tutorial.

En openFrameworks

Todos tienen un lugar en el que se sienten mas cómodos, en mi caso, todavía sigue siendo openFrameworks. Este framework en C++ engloba openGL y otras librerías open source. En muchos puntos es muy parecido a Processing, pero con las complicaciones obvias de trabajar con los compiladores de C++. De la misma forma que Processing, openFrameworks buscará tus shaders en archivos de la carpeta data, no te olvides de copiar los archivos .frag que quieres usar y cambiar el nombre cuando los cargas.

void ofApp::draw(){
    ofShader shader;
    shader.load("","shader.frag");

    shader.begin();
    shader.setUniform1f("u_time", ofGetElapsedTimef());
    shader.setUniform2f("u_resolution", ofGetWidth(), ofGetHeight());
    ofRect(0,0,ofGetWidth(), ofGetHeight());
    shader.end();
}

Para mas información sobre shaders en openFrameworks ve a este excelente tutorial creado por Joshua Noble.