Fake3D && Depth Map && Cocos Creator Shader

让 2D 图像展示虚拟 3D 的效果。

效果

随着鼠标移动，一张2d图片表现出3d动态的效果。

动图

 效果预览

视频

https://www.bilibili.com/video/BV1Xy4y1L7s6

实现

原理

程序是处理输入和输出的，我们要明确各个条件和结果。

• 输入条件
• 一张图片
• 该图片的深度纹理(越白越近，越黑越远)
• 鼠标移动的位置
• 处理
• 片段着色器处理（根据深度纹理与鼠标位置对原图片采样偏移处理）
• 输出
• 根据鼠标位置，图片出现3d动态的效果

 原理

代码

参考 https://github.com/akella/fake3d 中的代码，在 Cocos Creator 3.1.0 中实现的effect片段着色器核心代码如下。

  vec2 mirrored(vec2 v) {
    vec2 m = mod(v,2.);
    return mix(m,2.0 - m, step(1.0 ,m));
  }

  vec4 frag () {
    vec4 o = vec4(1, 1, 1, 1);
    vec4 depth = CCSampleWithAlphaSeparated(depthTexture, uv0);
    vec2 uMouse = mouseAndThreshold.xy;
    vec2 threshold = mouseAndThreshold.zw;
    vec2 offsetUv = vec2(depth.r*uMouse.x/threshold.x, depth.r*uMouse.y/threshold.y);
    o *= CCSampleWithAlphaSeparated(cc_spriteTexture, mirrored(uv0+offsetUv));
    return o;
  }

关于如何移植shader代码，可参考之前的文章《如何抄一个 shader 到 Cocos Creator》。

其中 vec2 mirrored(vec2 v)，先用mod求余，再用mix和step构成一个分段函数，达到uv坐标镜像的结果。

mirrored

生成深度纹理图

• 输入
• 一张图片
• 输出
• 该图片的深度纹理

Photoshop

白玉无冰🧊的ps技术拙劣，只能简单的抠图和填色，勉勉强强生成了深度纹理图。

ps生成的深度纹理

相机人像图

善用搜索引擎，搜索depth map extractor 找到一个在线工具，通过以下操作可生成一张深度图。

• 用手机选择人像模式，拍照。
• 打开 http://www.hasaranga.com/dmap/，传入图片，生成深度纹理图。

 人像模式生成的深度纹理

猜测其中的原理是人像模式的图片含有一些深度信息，该工具提取深度信息生成深度纹理图片。

机器学习训练

这几年人工智能不是很火嘛？刚好在github找到这个项目，https://github.com/intel-isl/MiDaS。

这个项目已经有训练好的数据，主要的工作就是配置环境和下载对应的训练模型结果。

机器学习生成的深度纹理

其他方法

当然还有其他方法，这里没做尝试了，有兴趣的可以去玩玩哈～

• https://github.com/panrafal/depthy
• https://stereo.jpn.org/eng/stphmkr/
• ....

小结

完整代码工程：https://github.com/baiyuwubing/cocos-creator-examples/tree/master/awesome-shader

以上为白玉无冰使用 Cocos Creator 3.1.0 实现 "2D 图像展示虚拟 3D 效果" 的技术分享。

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