armory/raw/ssr_pass/ssr_pass.frag.glsl

#version 450

#ifdef GL_ES
precision mediump float;
#endif

uniform sampler2D tex;
uniform sampler2D gbuffer0; // Normal, depth
uniform sampler2D gbuffer1; // Position, roughness
uniform sampler2D gbuffer2;
uniform mat4 P;
uniform mat4 V;
uniform mat4 tiV;

const int maxSteps = 20;
const int numBinarySearchSteps = 5;

const float rayStep = 0.04;
const float minRayStep = 0.05;
const float searchDist = 4.4;
const float falloffExp = 3.0;
// uniform float rayStep;
// uniform float minRayStep;
// uniform float searchDist;
// uniform float falloffExp;

in vec3 vViewRay;
in vec2 texCoord;

vec3 hitCoord;
float depth;

// float rand(vec2 co) { // Unreliable
//   return fract(sin(dot(co.xy ,vec2(12.9898,78.233))) * 43758.5453);
// }

vec4 getProjectedCoord(vec3 hitCoord) {
	vec4 projectedCoord = P * vec4(hitCoord, 1.0);
	projectedCoord.xy /= projectedCoord.w;
	projectedCoord.xy = projectedCoord.xy * 0.5 + 0.5;
	return projectedCoord;
}

float getDeltaDepth(vec3 hitCoord) {
	float d = texture(gbuffer0, getProjectedCoord(hitCoord).xy).a;
	const float zNear = 0.1;
	const float zFar = 1000.0;
	float delinDepth = (-(d*(zFar-zNear)+zNear));
	
	// vec3 reconViewPos = vViewRay * delinDepth;
	// vec3 p = vec4(invV * vec4(reconViewPos, 1.0)).xyz;
	// vec4 worldPos = vec4(p, 1.0);
	
	// vec4 viewPos = vec4(texture(gbuffer1, getProjectedCoord(hitCoord).xy).rgb, 1.0);
	// viewPos = V * viewPos;
	
	// float depth = viewPos.z;
	// return depth - hitCoord.z;

	return delinDepth - hitCoord.z;
}

vec3 binarySearch(vec3 dir) {	
    // for (int i = 0; i < numBinarySearchSteps; i++) {
		dir *= 0.5;
        hitCoord -= dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) < 0.0) hitCoord += dir;
		
        dir *= 0.5;
        hitCoord -= dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) < 0.0) hitCoord += dir;
		
        dir *= 0.5;
        hitCoord -= dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) < 0.0) hitCoord += dir;
		
        dir *= 0.5;
        hitCoord -= dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) < 0.0) hitCoord += dir;
		
        dir *= 0.5;
        hitCoord -= dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) < 0.0) hitCoord += dir;
    // }
    return vec3(getProjectedCoord(hitCoord).xy, depth);
}

vec4 rayCast(vec3 dir) {
	dir *= rayStep;
	
    // for (int i = 0; i < maxSteps; i++) {
        hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		
			
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
		hitCoord += dir;
        if (getDeltaDepth(hitCoord) > 0.0) return vec4(binarySearch(dir), 1.0);
    // }
    return vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
}

vec2 octahedronWrap(vec2 v) {
    return (1.0 - abs(v.yx)) * (vec2(v.x >= 0.0 ? 1.0 : -1.0, v.y >= 0.0 ? 1.0 : -1.0));
}

void main() {
    float roughness = texture(gbuffer1, texCoord).a;
	float reflectivity = 1.0 - roughness;
    if (reflectivity == 0.0) {
		discard;
    }
	
	vec4 g0 = vec4(texture(gbuffer0, texCoord).rgb, 1.0);
	vec2 enc = g0.rg;
    vec3 n;
    n.z = 1.0 - abs(enc.x) - abs(enc.y);
    n.xy = n.z >= 0.0 ? enc.xy : octahedronWrap(enc.xy);
    n = normalize(n);
	
	vec4 viewNormal = vec4(n, 1.0);//vec4(texture(gbuffer0, texCoord).rgb, 1.0);
	if (viewNormal.z <= 0.9) discard; // Only up facing surfaces for now
	viewNormal = tiV * normalize(viewNormal);
	
	// vec4 viewPos = vec4(texture(gbuffer1, texCoord).rgb, 1.0);
	// viewPos = V * viewPos;
	float d = texture(gbuffer0, texCoord).a;
	const float zNear = 0.1;
	const float zFar = 1000.0;
	float delinDepth = (-(d*(zFar-zNear)+zNear));
	vec3 viewPos = vViewRay * delinDepth;
	
	
	
	
	
	
	vec3 reflected = normalize(reflect((viewPos.xyz), normalize(viewNormal.xyz)));
	hitCoord = viewPos.xyz;
	
	vec3 dir = reflected * max(minRayStep, -viewPos.z);// * (1.0 - rand(texCoord) * 0.5);
	vec4 coords = rayCast(dir);
	
	// TODO: prevent sampling coords from envmap

	vec2 deltaCoords = abs(vec2(0.5, 0.5) - coords.xy);
	float screenEdgeFactor = clamp(1.0 - (deltaCoords.x + deltaCoords.y), 0.0, 1.0);

	float intensity = pow(reflectivity, falloffExp) *
		screenEdgeFactor * clamp(-reflected.z, 0.0, 1.0) *
		clamp((searchDist - length(viewPos.xyz - hitCoord)) * (1.0 / searchDist), 0.0, 1.0) * coords.w;

	vec4 texColor = texture(tex, texCoord);
	vec4 reflCol = vec4(texture(tex, coords.xy).rgb, 1.0);
	gl_FragColor = texColor * (1.0 - intensity) + reflCol * intensity;
}