GLSL Gaussian Blur もどき part2

Author: mucho

こんにちは。muchoです。
前回のGLSL Gaussian Blur もどき part1に引き続き、GLSLでBlurをかけてみました。

前回、ガウス分布を求める公式がおかしいなーと思いしらべてみたところ
やっぱりおかしかったんですが、ガウス分布はやっぱり正弦波のようなので
結果的には一緒だろうということで、前回と変わらず。
変えたところは、ブラーのサイズによって、計算回数が増えていくんですが、
見た目と速度の具合で、調整しました。

ブラーサイズ50pxで60fps

ブラーサイズ100pxで60fps

ブラーサイズ300pxだと40fpsを切ってしまった。

前回とロジックは一緒で
一度横にブラーをかけ、その後、縦のブラーをかけています。
フレームバッファオブジェクトを使ったらかなり高速になりました。
以下抜粋ソースです。なにかの参考になれば。

[code lang="cpp"]

//-----------------------------------------------------
//cpp
#include "cinder/app/AppBasic.h"
#include "cinder/Capture.h"
#include "cinder/gl/Fbo.h"
#include "cinder/gl/gl.h"
#include "cinder/gl/GlslProg.h"
#include "cinder/gl/Texture.h"
#include "Resources.h"

static const int X_RES  = 640;
static const int Y_RES  = 480;

using namespace ci;
using namespace ci::app;
using namespace std;

class GSLS_GaussianBlurApp : public AppBasic {
  public:
	void setup();
	void update();
	void draw();
	
	Color		backGround;
	ColorA		drawColor;
	float		mBlurSize;
	float		mBloom;
	float		fps;
	
	Capture		mCapture;
	
	// TEXTURE AND SHADER AND FBO
	gl::Texture	mTexture;
	gl::Fbo		mFbo;
	gl::GlslProg	mShaderH, mShaderV;
};

void GSLS_GaussianBlurApp::setup()
{
	backGround = Color(0,0,0);
	drawColor = ColorA( 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f );

	try {
		mCapture = Capture( X_RES, Y_RES );
		mCapture.start();
	}
	catch( ... ) {
		console() << "Failed to initialize capture" << endl;
	}
	
	// SETUP PARAMS
	mParams = params::InterfaceGl( "params", Vec2i( 200, 85 ) );
	mParams.addParam( "FPS", &fps );
	mParams.addParam( "BlurSize", &mBlurSize, "min=0.0 max=500.0 step=1.0" );
	mParams.addParam( "Bloom", &mBloom, "min=0.0 max=2.0 step=0.01" );
	
	// SETUP SHADER
	mShaderH	= gl::GlslProg( loadResource( RES_VERT_ID ), loadResource( RES_HFRAG_ID ) );
	mShaderV	= gl::GlslProg( loadResource( RES_VERT_ID ), loadResource( RES_VFRAG_ID ) );
	
	// SETUP FBO
	gl::Fbo::Format format;
	mFbo = gl::Fbo( X_RES, Y_RES, format );
	
	// GL setup
	gl::enableAlphaBlending();
	glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
	glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
	gl::clear( backGround, true );	
}

void GSLS_GaussianBlurApp::update()
{
	if( !mCapture || !mCapture.checkNewFrame()) return;
	mTexture = mCapture.getSurface();
	fps = getAverageFps();
}

void GSLS_GaussianBlurApp::draw()
{
	gl::clear( backGround, true );
	if(!mTexture) return;
	//
	// テクスチャーから横ブラーをFBOへドロー
	gl::pushMatrices();
	gl::setMatricesWindow(X_RES, Y_RES, false);
	mFbo.bindFramebuffer();
	gl::clear( backGround, true );
	mTexture.bind( 0 );
	mShaderH.bind();
	mShaderH.uniform( "texture0", 0 );
	mShaderH.uniform( "width", X_RES );
	mShaderH.uniform( "blurSize", mBlurSize );
	mShaderH.uniform( "bloom", mBloom );
	gl::drawSolidRect( getWindowBounds() );
	gl::popMatrices();
	mShaderH.unbind();
	mTexture.unbind();
	mFbo.unbindFramebuffer();
	gl::popModelView();
	//
	// FBOから縦ブラーをシーンにドロー
	gl::pushModelView();
	mFbo.bindTexture(0);
	mShaderV.bind();
	mShaderV.uniform( "texture0", 0 );
	mShaderV.uniform( "height", Y_RES );
	mShaderV.uniform( "blurSize", mBlurSize );
	mShaderV.uniform( "bloom", mBloom );
	gl::drawSolidRect( getWindowBounds() );
	mShaderV.unbind();
	mFbo.unbindTexture();
	gl::popModelView();
}


[/code]
[code lang="cpp"]

//-----------------------------------------------------
// Vertex Shader
void main()
{
	gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;
	gl_Position = ftransform();
}


[/code]
[code lang="cpp"]

//-----------------------------------------------------
// Fragment Shader horizontal

#version 120
uniform sampler2D texture0;
uniform int width;
uniform float blurSize;
uniform float bloom;

void main()
{
	float v;
	float pi = 3.141592653589793;
	float e_step = 1.0 / width;
	float radius = blurSize;
	if ( radius < 0 ) radius = 0;
	int steps = int(min(radius * 0.7, sqrt(radius) * pi));
	float r = radius / steps;
	float t = bloom / (steps * 2 + 1);
	float x = gl_TexCoord[0].x;
	float y = gl_TexCoord[0].y;
	vec4 sum = texture2D(texture0, vec2(x, y)) * t;
	int i;
	for(i = 1; i <= steps; i++){
		v = (cos(i / (steps + 1) / pi) + 1) * 0.5;
		sum += texture2D(texture0, vec2(x + i * e_step * r, y)) * v * t;
		sum += texture2D(texture0, vec2(x - i * e_step * r, y)) * v * t;
	}
 
  gl_FragColor = sum;
	
}


[/code]
[code lang="cpp"]

//-----------------------------------------------------
// vertical Shader horizontal

#version 120
uniform sampler2D texture0;
uniform int height;
uniform float blurSize;
uniform float bloom;

void main()
{
	float v;
	float pi = 3.141592653589793;
	float e_step = 1.0 / height; 
	float radius = blurSize;
	if ( radius < 0 ) radius = 0;
	int steps = int(min(radius * 0.7, sqrt(radius) * pi));
	float r = radius / steps;
	float t = bloom / (steps * 2 + 1);
	float x = gl_TexCoord[0].x;
	float y = gl_TexCoord[0].y;
	vec4 sum = texture2D(texture0, vec2(x, y)) * t;
	int i;
	for(i = 1; i <= steps; i++){
		v = (cos(i / (steps + 1) / pi) + 1) * 0.5;
		sum += texture2D(texture0, vec2(x, y + i * e_step * r)) * v * t;
		sum += texture2D(texture0, vec2(x, y - i * e_step * r)) * v * t;
	}
 
  gl_FragColor = sum;
	
}


[/code]

個人的には100ピクセルぼかして60fps出せたので大満足!