unity3d shader之Roberts,Sobel,Canny 三种边缘检测方法
方法其实都差不多,就是用两个过滤器,分别处理两个分量
Sobel算子
先说Sobel算子
GX为水平过滤器,GY为垂直过滤器,垂直过滤器就是水平过滤器旋转90度。
过滤器为3x3的矩阵,将与图像作平面卷积。
如果不存在边则两个点颜色很接近,过滤器返回一个较小的值,否则就可判断出边缘的存在。
当前点为中间点
具体计算如下:
求出图像的每一个像素的横向及纵向灰度值通过以下公式结合,来计算该点灰度的大小
本shdaer将G值作为颜色输出
Roberts算子
Roberts算子与之相似
过滤器是2x2的矩阵
过滤器如下:
当前点为左上角的点
具体计算如下:
Canny算子
过滤器是2x2的矩阵
以sobel为例:
看看shader的实现
在frag函数中
float3 lum = float3(0.2125,0.7154,0.0721);
转化为luminance亮度值的变量
获取当前点的周围的点,并与luminance点积,求出亮度值(黑白图)
float mc00 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(1,1)/_Size).rgb, lum);
float mc10 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(0,1)/_Size).rgb, lum);
float mc20 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(-1,1)/_Size).rgb, lum);
。。。。。。。
由于CG函数tex2DSize函数(获取图片长宽的像素数)在unity中不能用,我也不知道用什么函数来替代它,就弄了个外部变量_Size方便调节。
如果有什么函数能代替tex2DSize函数各位看官一定要告诉我。
根据过滤器矩阵求出GX水平和GY垂直的灰度值
float GX = -1 * mc00 + mc20 + -2 * mc01 + 2 * mc21 - mc02 + mc22;
float GY = mc00 + 2 * mc10 + mc20 - mc02 - 2 * mc12 - mc22;
G = sqrt(GX*GX+GY*GY);
标准灰度公式
G = abs(GX)+abs(GY);
近似灰度公式
c = length(float2(GX,GY));
length的内部算法就是灰度公式的算法,欧几里得长度
float length(float3 v)
{
return sqrt(dot(v,v));
}
c即是最终输出
让我们看看效果:
可以看见对于这种简单的卡通,三种算法都非常清晰,sobel和roberts稍好一点。
再看看复杂一些的图片
Roberts的纹路非常清晰,有一些噪声
Sobel比Roberts还要清晰,噪声相对少些
canny已经没法看了,噪声太多,边缘判断的不清楚
综上,从结果来看,sobel算子的实现效果最好
下面给出sobel的shader:
Shader "Custom/sobel" {
Properties {
_MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {}
_Size("Size", range(1,2048)) = 256//size
}
SubShader {
pass{
Tags{"LightMode"="ForwardBase" }
Cull off
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
float _Size;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
struct v2f {
float4 pos:SV_POSITION;
float2 uv_MainTex:TEXCOORD0;
};
v2f vert (appdata_full v) {
v2f o;
o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.uv_MainTex = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
return o;
}
float4 frag(v2f i):COLOR
{
float3 lum = float3(0.2125,0.7154,0.0721);//转化为luminance亮度值
//获取当前点的周围的点
//并与luminance点积,求出亮度值(黑白图)
float mc00 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(1,1)/_Size).rgb, lum);
float mc10 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(0,1)/_Size).rgb, lum);
float mc20 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(-1,1)/_Size).rgb, lum);
float mc01 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(1,0)/_Size).rgb, lum);
float mc11mc = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex).rgb, lum);
float mc21 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(-1,0)/_Size).rgb, lum);
float mc02 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(1,-1)/_Size).rgb, lum);
float mc12 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(0,-1)/_Size).rgb, lum);
float mc22 = dot(tex2D (_MainTex, i.uv_MainTex-fixed2(-1,-1)/_Size).rgb, lum);
//根据过滤器矩阵求出GX水平和GY垂直的灰度值
float GX = -1 * mc00 + mc20 + -2 * mc01 + 2 * mc21 - mc02 + mc22;
float GY = mc00 + 2 * mc10 + mc20 - mc02 - 2 * mc12 - mc22;
// float G = sqrt(GX*GX+GY*GY);//标准灰度公式
float G = abs(GX)+abs(GY);//近似灰度公式
// float th = atan(GY/GX);//灰度方向
float4 c = 0;
// c = G>th?1:0;
// c = G/th*2;
c = length(float2(GX,GY));//length的内部算法就是灰度公式的算法,欧几里得长度
return c;
}
ENDCG
}//
}
}
-----------------------by wolf96
unity3d shader之Roberts,Sobel,Canny 三种边缘检测方法的更多相关文章
- 于Unity3D动态创建对象和创建Prefab三种方式的原型对象
于Unity3D动态创建对象和创建Prefab三种方式的原型对象 u3d在动态创建的对象,需要使用prefab 和创建时 MonoBehaviour.Instantiate( GameObject o ...
- javase-常用三种遍历方法
javase-常用三种遍历方法 import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public ...
- JS面向对象(3) -- Object类,静态属性,闭包,私有属性, call和apply的使用,继承的三种实现方法
相关链接: JS面向对象(1) -- 简介,入门,系统常用类,自定义类,constructor,typeof,instanceof,对象在内存中的表现形式 JS面向对象(2) -- this的使用,对 ...
- Java中Map的三种遍历方法
Map的三种遍历方法: 1. 使用keySet遍历,while循环: 2. 使用entrySet遍历,while循环: 3. 使用for循环遍历. 告诉您们一个小秘密: (下↓面是测试代码,最爱看 ...
- Jquery中each的三种遍历方法
Jquery中each的三种遍历方法 $.post("urladdr", { "data" : "data" }, function(dat ...
- spring与mybatis三种整合方法
spring与mybatis三种整合方法 本文主要介绍Spring与Mybatis三种常用整合方法,需要的整合架包是mybatis-spring.jar,可通过链接 http://code.googl ...
- C#使用DataSet Datatable更新数据库的三种实现方法
本文以实例形式讲述了使用DataSet Datatable更新数据库的三种实现方法,包括CommandBuilder 方法.DataAdapter 更新数据源以及使用sql语句更新.分享给大家供大家参 ...
- struts2拦截器interceptor的三种配置方法
1.struts2拦截器interceptor的三种配置方法 方法1. 普通配置法 <struts> <package name="struts2" extend ...
- selenium webdriver三种等待方法
webdriver三种等待方法 1.使用WebDriverWait from selenium import webdriverfrom selenium.webdriver.common.by im ...
随机推荐
- .net数据传递的格式
1 Object 返回数据库查询后的单个值 public object LoadBusinessScopeById(int id) { string sql = "select [name] ...
- HTTP请求方式中get和post的区别
表单提交中get和post方式的区别有5点 1.get是从服务器上获取数据,post是向服务器传送数据. 2.get是把参数数据队列加到提交表单的ACTION属性所指的URL中,值和表单内各个字段一一 ...
- Activity以singleTask模式启动,intent传值的解决办法
转载请注明出处,谢谢http://blog.csdn.net/harryweasley/article/details/46557827 因为项目中,有一个消息推送的功能,每次推送一个消息,就会开启F ...
- Reporting Services 2: 参数化报表
http://www.cnblogs.com/waxdoll/archive/2006/07/16/452467.html
- yieId浅谈
例子:在不使用yieId时,通常我们都会采取先遍历再把元素加到新的List中 using (var reader = SqlHelper.ExecuteReader("")) { ...
- Web.xml配置详解之context-param (加载spring的xml,然后初始化bean看的)
http://www.cnblogs.com/goody9807/p/4227296.html(很不错啊) 容器先加载spring的xml,然后初始化bean时,会为bean赋值,包括里面的占位符
- c# ADO连接Access 执行Open后程序自动退出
今天利用ADO连接Access数据库的时候遇到了前所未见的问题,Access数据库连接串,OleDbConnection,open的时候,系统就会自动关闭所有调试. 我就很纠结了,这个AccessHe ...
- MFC error C2065: “IDD_DIALOG1” : 未声明的标识符 转载
error C2065: “IDD_DIALOG1” : 未声明的标识符 1.编译时提示error C2065: “IDD_DIALOG1” : 未声明的标识符 2.错误的可能原因及解决方法如下: 原 ...
- 自定义UICollectionViewController之后 如何设置UICollectionView的布局方式--备用
我们很多时候使用UICollectionView 可能都是直接创建 UICollectionView 通过初始化的时候 传入一个布局对象的方式来使用UICollectionView 比如我们之前 ...
- Android Learning:多线程与异步消息处理机制
在最近学习Android项目源码的过程中,遇到了很多多线程以及异步消息处理的机制.由于之前对这块的知识只是浅尝辄止,并没有系统的理解.但是工程中反复出现让我意识到这个知识的重要性.所以我整理出这篇博客 ...