基于URP的程序化天空盒-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了基于URP的程序化天空盒。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

参考来源：

天空盒教程第 1 部分 |开尔文·范·霍恩 (kelvinvanhoorn.com)

【程序化天空盒】过程记录02：云扰动边缘光消散效果_九九345的博客-CSDN博客

程序化天空盒实现昼夜变换 - 知乎 (zhihu.com)

一、太阳

目标：改变光的方向，使天空球旋转（日夜交替）；光的正方向：太阳，光的反方向：月亮；

步骤一：计算天空球上的uv坐标与光的方向的距离，越与光的方向重合，越接近0，贴图越黑。（天空盒uv为xyz三个方向）

步骤二：除以半径创建圆形，然后反相。

smoothstep：可以用来生成0到1的平滑过渡值，它也叫平滑阶梯函数。

基于URP的程序化天空盒,unity,游戏引擎

代码：

Shader "URP_Skybox"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _SunRadius ("太阳半径", float) = 1.0
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Background" "RenderPipeline"="UniversalPipeline"}
        

        Pass
        {
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag



            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"
            
            CBUFFER_START(UnityPerMaterial)

            float _SunRadius;

            CBUFFER_END

            TEXTURE2D(_MainTex);
            SAMPLER(sampler_MainTex);

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float3 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float3 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
                float4 posWS : TEXCOORD1;
            };

            

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = TransformObjectToHClip(v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                o.posWS = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);
                return o;
            }

            float4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                Light light = GetMainLight(TransformWorldToShadowCoord(i.posWS));
                half sunDist = distance(i.uv.xyz, light.direction);
                //smoothstep:大于等于0.7 为0，小于等于1 为1
                half sunArea = 1-smoothstep(0.7, 1, sunDist * _SunRadius);
                return float4(sunArea,sunArea,sunArea,1);
            }
            ENDHLSL
        }
    }
}

二、月亮

目标：月亮定位、贴图采样等月亮使用cubemap，可以旋转。

步骤一：光线追踪球体信息并从中创建模板（使用sphIntersect），如果没有相交就创建遮罩。

步骤二：计算照明（NdotL），需要法线（视线方向-月亮顶点方向），光线方向为太阳光方向的反向。

基于URP的程序化天空盒,unity,游戏引擎

步骤三：添加曝光度控制月亮的亮度，采样月亮cubemap纹理，并使用矩阵在月亮变换的时候自旋转。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-555272.html

Shader "URP_Skybox"
{
    Properties
    {
        [Header(Moon)]
            [NoScaleOffset] _MoonCubeMap ("月亮贴图", Cube) = "_Skybox" {}
            _MoonRadius ("月亮半径", Range(0, 1)) = 0.05
            _MoonMaskRadius("月亮遮罩半径", range(1, 25)) = 10
            _MoonSmooth("月亮边缘平滑度", Range(0, 1)) = 0.7
            _MoonExposure("月亮曝光度", range(0, 1)) = 1
        [Header(Sun)]    
            _SunRadius

到了这里，关于基于URP的程序化天空盒的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！