Несколько изображений структуры, смешанных вместе на 3D землю

Недавно я написал небольшой движок рендеринга ландшафта в OpenGL, который делает нечто похожее на то, о чем вы говорите. Технику, которую я использую, лучше всего описать как разделение текстур .

Я использую пять текстур для этого. Четыре из этих текстур являются текстурами деталей: трава, камень, вода и песок. Эти текстуры небольшие, 512x512, и они выложены плиткой по ландшафту. Пятая текстура - это микс-карта. Mixmap - это гигантская текстура, покрывающая всю местность, в моем случае это 4096x4096.

MixMap

Эта карта микширования использует все 4 цветовых канала (r, g, b, a) для описания того, какая часть текстуры деталей должна отображаться в этом конкретном месте. Я использую канал красного цвета, чтобы определить, насколько непрозрачен песок, зеленый - для травы, синий - для воды, а альфа - для камня. Эта карта микширования рассчитывается на основе карты высот при инициализации, и я использую высоты для определения этих значений. Например, ближе к уровню моря мне больше всего нужна вода, поэтому я установил высокое значение в синем канале и низкие значения в других каналах. Когда я поднимаюсь выше в горы, я устанавливаю альфа-канал цвета на высокое значение, так как мне нужно много текстуры камня, но я устанавливаю все другие цветовые каналы на более низкие значения.

Фрагментный шейдер

Эта карта микширования затем используется во фрагментном шейдере, где я беру эти цветовые каналы на карте микширования и использую их для объединения текстур деталей. Вот код GLSL, который я использую для фрагментного шейдера:

uniform sampler2D alpha;
uniform sampler2D grass;
uniform sampler2D water;
uniform sampler2D rock;
uniform sampler2D sand;
uniform float texscale;

varying vec3 normal, lightDir ;

void main()
{
   // Get the color information
   vec3 alpha    = texture2D( alpha, gl_TexCoord[0].st ).rgb;
   vec3 texSand  = texture2D( sand, gl_TexCoord[0].st * texscale ).rgb;
   vec3 texGrass = texture2D( grass,  gl_TexCoord[0].st * texscale ).rgb;
   vec3 texWater = texture2D( water, gl_TexCoord[0].st * texscale ).rgb;
   vec3 texRock  = texture2D( rock,  gl_TexCoord[0].st * texscale ).rgb;

   // Mix the colors together
   texSand *= mixmap.r;
   texGrass = mix(texSand,  texGrass, mixmap.g);
   texWater = mix(texGrass, texWater, mixmap.b);
   vec3 tx  = mix(texWater, texRock,  mixmap.a);

   // Lighting calculations
   vec3 dl = gl_LightSource[0].diffuse.rgb;   
   vec3 al = gl_LightSource[0].ambient.rgb;
   vec3 n = normalize(normal);
   vec3 d = tx * (dl * max( dot ( n, lightDir), 0.0 ) + al );   

   // Apply the lighting to the final color   
   vec4 finalColor = vec4( min(d, 1.0), 1.0);
   gl_FragColor = mix(gl_Fog.color, finalColor, fogFactor);
}

Единый текстовый масштаб - это значение, которое определяет, сколько раз текстуры деталей накладываются друг на друга по местности.