p5.js の createFilterShader() を使ったフィルター用シェーダーのお試し #Shader

はじめに

今回の内容は、p5.js の createFilterShader() のお試しです。

createFilterShader() とは？

createFilterShader() がどういうものかという話は、以下の公式リファレンスで説明されています。

●reference | createFilterShader()
　https://p5js.org/reference/#/p5/createFilterShader

冒頭の説明を見てみると、「using only a fragment shader, as a convenience method for creating image effects.」と書いてあります。
その説明内容は、「フラグメントシェーダーを利用するだけで、シェーダーの処理が行えて、画像エフェクトを使うのに便利」というものです。

p5.js でのシェーダーを使う場合の準備

「フラグメントシェーダーを利用するだけで...」という部分は、少し補足すると「バーテックスシェーダーの準備が不要」ということになります。
p5.js でシェーダーを利用する場合、createShader() を使う方法があり、そしてこの createShader() を使う場合は、バーテックスシェーダーとフラグメントシェーダーを準備する必要がありました。

●reference | createShader()
　https://p5js.org/reference/#/p5/createShader

createFilterShader() を使う場合は、バーテックスシェーダーが準備済みの状態となるようで、そのため自前で用意するのはフラグメントシェーダーだけとなるようです。

試してみた内容

createFilterShader() を使った描画

ここで createFilterShader() を使った描画を先に掲載してみます。

以下の動画では、4つの図形が動いており、その中の図形 2つの色が途中で変化しています。
これは、画面の中のピクセルに対する処理をシェーダーを用いて行っているためです。

処理内容は、画面内のピクセルで RGB の G（緑）の値が一定以上の大きさの場合、色の変更を行っています。この変更処理の ON/OFF は、ユーザーの操作で実行するようにしています。そして、以下の動画では、その ON/OFF の切り替えを何度か行っています。

実装内容

実際に実装した内容は以下のとおりです。

const colorList = ["#3f616c", "#6baec5", "#9dcebc", "#e0e8a4"];

let isF = true;

function setup() {
  createCanvas(500, 400);
  noStroke();

  // ------------------------
  let fragSrc = `precision highp float;

  varying vec2 vTexCoord;
  uniform sampler2D tex0;

  void main() {
    vec4 color = texture2D(tex0, vTexCoord);
	if (color.g > 0.8) {
	  gl_FragColor = vec4(color.r = 0.85, color.g= 0.9, color.b = 0.95, 1.0);
	} else {
      gl_FragColor = vec4(color);
	}
  }`;
  s = createFilterShader(fragSrc);
  // ------------------------
}

function draw() {
  background(0);

  // 円1つ目
  const x = width * 0.5 + width * 0.22 * cos(frameCount / 25),
    y = height * 0.5 + height * 0.25 * sin(frameCount / 36);
  fill(colorList[0]);
  circle(x, y, height * 0.22);

  // 矩形
  const x2 = width * 0.6,
    y2 = height * 0.3 + height * 0.2 * sin(frameCount / 27);
  fill(colorList[1]);
  rect(x2, y2, height * 0.22);

  // 円2つ目（大きい方）
  push();
  translate(width / 2, height / 2);
  rotate(frameCount / 30);
  fill(colorList[2]);
  circle(50, 50, height * 0.33);
  pop();

  // 三角形
  push();
  translate(width / 2, height / 2);
  rotate(frameCount / 40);
  translate(width * 0.1, 0);
  fill(colorList[3]);

  triangle(0, 0, height * 0.35, 0, 0, height * 0.35);
  pop();

  if (isF) filter(s);
}

function mouseClicked() {
  isF = !isF;
}

上記の中で、createFilterShader() に関わる部分は、主に // ------------------------ で囲まれたところです。

その中でも、処理のメインの内容は以下です。
この処理では、キャンバス上の色を、デフォルトで準備された「vTexCoord と tex0」を用いて取得しています。

その取得した色を元に、 if (color.g > 0.8) の条件にマッチしたピクセルの色を gl_FragColor = vec4(color.r = 0.85, color.g= 0.9, color.b = 0.95, 1.0); という特定の色にしています。

  void main() {
    vec4 color = texture2D(tex0, vTexCoord);
	if (color.g > 0.8) {
	  gl_FragColor = vec4(color.r = 0.85, color.g= 0.9, color.b = 0.95, 1.0);
	} else {
      gl_FragColor = vec4(color);
	}
  }`;

なお、シェーダーを適用する部分は、 draw() の中の filter(s) の部分です。

このようにして、createFilterShader() を使ったシェーダーの適用を行いました。

補足

デフォルトで用意されるバーテックスシェーダーについて

バーテックスシェーダーはデフォルトで用意されると書きました。
それに関連して利用できる変数は、公式リファレンスに書かれた以下となります。