绍兴做网站公司,化妆品网站的建设目标,wordpress英文导航模板,百度竞价排名价格文章目录 前言一、原理1、 通过深度图#xff0c;得到 对应像素 在 世界空间下的Z值2、得到模型顶点在 观察空间 下的坐标3、由以上两点得到 深度图像素 对应的 xyz 值4、最后#xff0c;转化到 模型本地空间下#xff0c;用其对焦散纹理采样 二、实现1、获取深度图2、在顶点… 文章目录 前言一、原理1、 通过深度图得到 对应像素 在 世界空间下的Z值2、得到模型顶点在 观察空间 下的坐标3、由以上两点得到 深度图像素 对应的 xyz 值4、最后转化到 模型本地空间下用其对焦散纹理采样 二、实现1、获取深度图2、在顶点着色器中转化 得到顶点在 观察空间下的坐标值3、使用公式计算得到深度图 z 对应的 xy 值4、转化到模型的本地空间下5、对定义和申明焦散纹理并对其纹理采样6、与之前文章的结果相加输出得出最终效果 三、最终代码 前言
在上篇文章中我们实现了水面的反射。
Unity中URP下实现水体水面反射
在这篇文章中我们来实现一下水的焦散效果。 一、原理
和深度贴花使用的方法是一致的。
Unity中URP下实现深度贴花
主要步骤
1、 通过深度图得到 对应像素 在 世界空间下的Z值
2、得到模型顶点在 观察空间 下的坐标
3、由以上两点得到 深度图像素 对应的 xyz 值
4、最后转化到 模型本地空间下用其对焦散纹理采样 二、实现
1、获取深度图 因为要考虑之前的水下扭曲效果需要把深度图扭曲一下 获取 屏幕空间下的UV坐标 float2 screenUV i.positionCS.xy / _ScreenParams.xy; 使用_Distort控制得到线性插值在 screenUV 和 normalTex之间的扭曲UV 在之前的文章中有完整过程 float2 distortUV lerp(screenUV,normalTex.xy,_Distort); 使用该UV采样得到水下扭曲后的深度纹理 half4 depthDistortTex SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,distortUV); 使深度图 转化到 观察空间下 half depthDistortScene LinearEyeDepth(depthDistortTex.x,_ZBufferParams); 2、在顶点着色器中转化 得到顶点在 观察空间下的坐标值 o.positionWS TransformObjectToWorld(v.positionOS); o.positionVS TransformWorldToView(o.positionWS); 3、使用公式计算得到深度图 z 对应的 xy 值 公式在贴花的那篇文章有推导 W x P x W z − P z W_x \frac{P_xW_z}{-P_z} Wx−PzPxWz W y P y W z − P z W_y \frac{P_yW_z}{-P_z} Wy−PzPyWz float4 depthVS 1; depthVS.xy i.positionVS.xy * depthDistortScene / -i.positionVS.z; depthVS.z depthDistortScene; 4、转化到模型的本地空间下 float4 depthWS mul(unity_CameraToWorld,depthVS); float4 depthOS mul(unity_WorldToObject,depthWS); 5、对定义和申明焦散纹理并对其纹理采样
使用该本地空间坐标计算得出两组方向不同的流动uv值 float2 uv1 depthOS.xz * _CausticsTex_ST.xy depthWS.y *0.1 _Time.y * _WaterSpeed; float2 uv2 depthOS.xz * _CausticsTex_ST.xy depthWS.y *0.1 _Time.y * _WaterSpeed * float2(-1.1,1.3); 使用这两组 uv 分别进行 焦散纹理 的 纹理采样。 half4 causticsTex1 SAMPLE_TEXTURE2D(_CausticsTex,sampler_CausticsTex,uv1); half4 causticsTex2 SAMPLE_TEXTURE2D(_CausticsTex,sampler_CausticsTex,uv2); 使用 min 函数制造随机混乱的效果 half4 causticsTex min(causticsTex1,causticsTex2); 6、与之前文章的结果相加输出得出最终效果 half4 col (foamColor waterColor) * opaqueTex (specular * reflection) causticsTex; 三、最终代码
//水的深度
Shader MyShader/URP/P4_8
{Properties {[Header(Base)]_WaterColor1(WaterColor1,Color) (1,1,1,1)_WaterColor2(WaterColor2,Color) (1,1,1,1)[PowerSlider(3)]_WaterSpeed(WaterSpeed,Range(0,1)) 0.1[Header(Foam)]_FoamTex(FoamTex,2D) white{} _FoamColor(FoamColor,Color) (1,1,1,1)_FoamRange(FoamRange,Range(0,5)) 1_FoamNoise(FoamNoise,Range(0,3)) 1[Header(Distort)]_NormalTex(NormalTex,2D) white{}[PowerSlider(3)]_Distort(Distort,Range(0,0.3)) 0[Header(Specular)]_SpecularColor(Specular Color,Color) (1,1,1,1)[PowerSlider(3)]_SpecularIntensity(Specular Intensity,Range(0,1)) 0.6_Smoothness(Smoothness,Range(0,10)) 10[Header(Reflection)]_ReflectionTex(ReflectionTex,Cube) white{}[PowerSlider(3)]_NormalIntensity(NormalIntensity,Range(0,1)) 0.5[Header(Caustics)]_CausticsTex(CausticsTex,2D) white{}}SubShader{Tags{//告诉引擎该Shader只用于 URP 渲染管线RenderPipelineUniversalPipeline//渲染类型RenderTypeTransparent//渲染队列QueueTransparent}//Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlphaZWrite OffPass{HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag// Pragmas#pragma target 2.0// Includes#include Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl#include Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl#include Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl#include Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlslCBUFFER_START(UnityPerMaterial)half4 _WaterColor1;half4 _WaterColor2;half _WaterSpeed;half4 _FoamColor;half _FoamRange;half _FoamNoise;half4 _FoamTex_ST;half _Distort;half4 _NormalTex_ST;half4 _SpecularColor;half _SpecularIntensity;half _Smoothness;half _NormalIntensity;half4 _CausticsTex_ST;CBUFFER_ENDTEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);TEXTURE2D(_FoamTex);SAMPLER(sampler_FoamTex);TEXTURE2D(_CameraOpaqueTexture);SAMPLER(sampler_CameraOpaqueTexture);TEXTURE2D(_NormalTex);SAMPLER(sampler_NormalTex);TEXTURECUBE(_ReflectionTex);SAMPLER(sampler_ReflectionTex);TEXTURE2D(_CausticsTex);SAMPLER(sampler_CausticsTex);//struct appdata//顶点着色器的输入struct Attributes{float3 positionOS : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;half3 normalOS : NORMAL;};//struct v2f//片元着色器的输入struct Varyings{float4 positionCS : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;//foamUVfloat4 screenPos : TEXCOORD1;float3 positionVS : TEXCOORD2;float3 positionWS : TEXCOORD3;float3 normalWS : TEXCOORD4;float4 normalUV : TEXCOORD5;};//v2f vert(Attributes v)//顶点着色器Varyings vert(Attributes v){Varyings o (Varyings)0;o.positionWS TransformObjectToWorld(v.positionOS);o.positionVS TransformWorldToView(o.positionWS);o.positionCS TransformWViewToHClip(o.positionVS);o.screenPos ComputeScreenPos(o.positionCS);//计算得到泡沫纹理采样需要的顶点世界空间下的坐标值的流动效果o.uv o.positionWS.xz *_FoamTex_ST.xy _Time.y * _WaterSpeed;//计算得到水下扭曲纹理的流动UVo.normalUV.xy TRANSFORM_TEX(v.uv,_NormalTex) _Time.y * _WaterSpeed;o.normalUV.zw TRANSFORM_TEX(v.uv,_NormalTex) _Time.y * _WaterSpeed * half2(-1.1,1.3);o.normalWS TransformObjectToWorldNormal(v.normalOS);return o;}//fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET//片元着色器half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET{//1、水的深度//获取屏幕空间下的 UV 坐标float2 screenUV i.positionCS.xy / _ScreenParams.xy;half depthTex SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,screenUV).x;//深度图转化到观察空间下float depthScene LinearEyeDepth(depthTex,_ZBufferParams);//获取水面模型顶点在观察空间下的Z值可以在顶点着色器中对其直接进行转化得到顶点观察空间下的坐标float4 depthWater depthScene i.positionVS.z;//2、水的颜色线性插值得到水 和 接触物体的水的 颜色的过度half4 waterColor lerp(_WaterColor1,_WaterColor2,depthWater);//3、水面泡沫//对泡沫纹理进行采样(这里使用顶点世界空间下的坐标进行纹理采样防止水体缩放影响泡沫的平铺和重复方式)half4 foamTex SAMPLE_TEXTURE2D(_FoamTex,sampler_FoamTex,i.uv.xy);foamTex pow(abs(foamTex),_FoamNoise);//这里增加一个调整深度图范围的功能half4 foamRange depthWater * _FoamRange;//使用泡沫纹理 和 泡沫范围 比较得到泡沫遮罩half4 foamMask step(foamRange,foamTex);//给泡沫加上颜色half4 foamColor foamMask * _FoamColor;//4、水下的扭曲half4 normalTex1 SAMPLE_TEXTURE2D(_NormalTex,sampler_NormalTex,i.normalUV.xy);half4 normalTex2 SAMPLE_TEXTURE2D(_NormalTex,sampler_NormalTex,i.normalUV.zw);half4 normalTex normalTex1 * normalTex2;float2 distortUV lerp(screenUV,normalTex.xy,_Distort);half4 depthDistortTex SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,distortUV);half depthDistortScene LinearEyeDepth(depthDistortTex.x,_ZBufferParams);half depthDistortWater depthDistortScene i.positionVS.z;float2 opaqueUV distortUV;if(depthDistortWater0) opaqueUV screenUV;half4 opaqueTex SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraOpaqueTexture,sampler_CameraOpaqueTexture,opaqueUV);//5、水的高光//Specular SpecularColor * Ks * pow(max(0,dot(N,H)), Shininess)Light light GetMainLight();half3 L light.direction;half3 V normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - i.positionWS.xyz);//修改法线实现波光粼粼的效果half4 N lerp(half4(i.normalWS,1),normalize(normalTex),_NormalIntensity);half3 H normalize(L V);half4 specular _SpecularColor * _SpecularIntensity * pow(max(0,dot(N.xyz,H)),_Smoothness);//6、水的反射half3 reflectionUV reflect(-V,N.xyz);half4 reflectionTex SAMPLE_TEXTURECUBE(_ReflectionTex,sampler_ReflectionTex,reflectionUV);half fresnel 1 - saturate(dot(i.normalWS,V));half4 reflection reflectionTex * fresnel;//7、水的焦散float4 depthVS 1;depthVS.xy i.positionVS.xy * depthDistortScene / -i.positionVS.z;depthVS.z depthDistortScene;float4 depthWS mul(unity_CameraToWorld,depthVS);float4 depthOS mul(unity_WorldToObject,depthWS);float2 uv1 depthOS.xz * _CausticsTex_ST.xy depthWS.y *0.1 _Time.y * _WaterSpeed;float2 uv2 depthOS.xz * _CausticsTex_ST.xy depthWS.y *0.1 _Time.y * _WaterSpeed * float2(-1.1,1.3);half4 causticsTex1 SAMPLE_TEXTURE2D(_CausticsTex,sampler_CausticsTex,uv1);half4 causticsTex2 SAMPLE_TEXTURE2D(_CausticsTex,sampler_CausticsTex,uv2);half4 causticsTex min(causticsTex1,causticsTex2);half4 col (foamColor waterColor) * opaqueTex (specular * reflection) causticsTex;return col;}ENDHLSL}}FallBack Hidden/Shader Graph/FallbackError
}
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