水面描画、記念撮影。

水面描画への再挑戦ですが、何とか想定した実装になった所です。以下、記念撮影です。

一応、テクスチャ座標を時間でずらして水の流れを起こしていますが、静止画では分かるわけがないですね。
法線マップを手作業で作成することは嫌いであるため、Perlin noise  で生成しています。実装前にはノイズ設定が難しいであろうと想像していたのですが、単純に SumFractal で合成しただけでそれらしくなりました。
ノイズからの法線マップの作成は、ノイズで波を表すハイトマップを作成し、ハイトマップから勾配を算出して法線を構築するという手順です。なお、作成した法線マップはシームレス テクスチャとして自動生成しているので、アドレス モードを Wrap にして貼り付けています。

上図は少し角度を付けてみた状態です。水面は任意の面に描画できるようにしています。
波の影響を大きくしているため見辛いですが、屈折と反射を実装しています。反射の度合いには、Schlick の近似によるフレネルの式 を用いています。
ネット上では、フレネルの式から得られる値を係数として、反射と屈折を線形補間した値を水面の色としているサンプルを多く見かけましたが、僕は反射にのみ適用しています。屈折に関しては、視点から一定の距離が離れる程に、および、視線が水面に並行になる程に減衰するような仕組みにしています。この基本形は、GPU Gems 2 - Chapter 19. Generic Refraction Simulation に従っています。

水面を垂直にしてみると上図のような感じです。だから何だという話ですが。

上図は、書籍『ゲーム エフェクト マニアックス』に掲載されていた波生成の実装です。これは、アプリケーションからテクスチャ上に波紋を発生させて法線マップを作る実装です。JoJo ファンにはたまらない実装ですね。

と、何とか形になったなぁと。

ただ、テストをしていると定期的かつ瞬間的に描画がカクつく現象が起こっていて、フレームワーク側の問題であることが明らかであり、厄介な事になってきたなぁと感じている所です。実際にはとうに気付いていたんですが、見ないふりをしていた所があり、このまま見ないふりを続けるかもしれません。

どうにもならなければ、XNA に戻るだけです。