Unity 扫光Shader

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Unity 扫光Shader。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。

一、前言

今天我们来实现一个扫光Shader

1.1 思路

思路:我们可以用一张作为扫光的贴图,然后采样它的颜色叠加在原来的基础上,这样就有了光,接着运用_Time.y让采样的UV随着时间变化,这样扫光就能动起来

1.2 效果图

可以看到,扫光按我们所想移动了起来,另外我们还加了一个_RotateAngel变量,让扫光的方向可以调节
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1.3 准备工作

1.3.1 扫光贴图

我们需要一张扫光的贴图作为材料,先附上贴图
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1.3.2 贴图设置

这里需要把WrapMode设置为Repeat,因为我们算法中uv或加上当前的时间,让uv超出0~1的范围,把WrapMode设置为Repeat,这样保证超出0 ~ 1后还可以采样到纹理
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二、Shader内容

2.1 初版Shader

Shader "Custom/MoveLight"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {}
        _LightTex("LightTex",2D) = "white" {}
        _LightColor("LightColor",Color) = (1,1,1,1)
        _LightStrength("LightStrength",Range(1,10)) = 1
        _Speed("Speed",Range(0,10)) = 1
        _RotateAngel("RotateAngel",Range(0,360)) = 0
    }
    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha


        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;            
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float2 lightUV : TEXCOORD1;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
           
            sampler2D _LightTex;
            float4 _LightTex_ST;

            float _Speed;
            float4 _LightColor;
            float _LightStrength;
            float _RotateAngel;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                o.lightUV = TRANSFORM_TEX(v.uv, _LightTex);
                // o.lightUV = v.uv;
                
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);

                //加上时间,让扫光动起来
                i.lightUV.x = i.lightUV.x + frac(_Speed * _Time.y);//_Time的4个分量 float4 Time (t/20, t, t*2, t*3), 
                
                fixed4 lightCol = tex2D(_LightTex, i.lightUV);
                
                float4 result = col;
                float alpha = step(1,lightCol.a);
                result = lerp(col,col + lightCol * _LightColor * _LightStrength,alpha);
                result.a = col.a;
                return result;     
            }
            ENDCG
        }
    }
}

2.2 效果

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2.3 分析

这样我们采用原来的alpha作为最终的alpha,这样保证不会加到透明的地方;
还有我们运用step和lerp函数,只把扫光贴图不透明(即有白光)的部分进行白光的叠加;
还有我们使用了_Time.y 来改变uv,让扫光动了起来。这里记住_Time的4个分量_Time (t/20, t, t2, t3),

不过这样扫光的方向是固定的,更多的时候,我们是希望可以调节的。接下来我们来优化一下

2.4 优化

                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);

				//角度转弧度,因为正余弦采用弧度
                float angel = _RotateAngel * 3.14159265359 / 180;

                //旋转前,改变轴心。不减的话,是以左下角(0,0)为轴心,减去后以(0.5,0.5)为轴心,这才是我们要的旋转效果
                float2 lightUV = i.lightUV - float2(0.5,0.5);

                //这里,应用旋转函数,把UV进行旋转
                lightUV= float2(lightUV.x * cos(angel) - lightUV.y * sin(angel),lightUV.y * cos(angel) + lightUV.x * sin(angel));
                
                //加回偏移
                lightUV = lightUV + float2(0.5,0.5);

                //加上时间,让扫光动起来
                lightUV.x = lightUV.x + frac(_Speed * _Time.y);//_Time的4个分量 float4 Time (t/20, t, t*2, t*3), 
                
                fixed4 lightCol = tex2D(_LightTex, lightUV);

加上旋转之后,效果就如我们最前面贴的动画一样。可以调节RotateAngel来调节扫光方向了,这里讲一下旋转函数的推导:

任意一点的坐标a(xa,ya)在旋转任意角度θ后,它的新坐标b(xb,yb),其中
xb = xa * cosθ - ya * sinθ;
yb = ya * cosθ + xa * sinθ;

这是因为我们画一个圆,半径为r , 假设点a自身与圆的夹角a ,
那么 xa = r * cos a, ya = r * sin a
则可以得出 xb = r * cos( a + θ), yb = cos (b + θ)
带入余弦和差公式,把括号拆开,则可得到上面的公式:
xb = xa * cosθ - ya * sinθ;
yb = ya * cosθ + xa * sinθ;

也就有了下面的代码

                //这里,应用旋转函数,把UV进行旋转
                lightUV= float2(lightUV.x * cos(angel) - lightUV.y * sin(angel),lightUV.y * cos(angel) + lightUV.x * sin(angel));

三、完整代码

到此,我们的代码就写完了。接下来附上完整的代码文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-714447.html

Shader "Custom/MoveLight"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {}
        _LightTex("LightTex",2D) = "white" {}
        _LightColor("LightColor",Color) = (1,1,1,1)
        _LightStrength("LightStrength",Range(1,10)) = 1
        _Speed("Speed",Range(0,10)) = 1
        _RotateAngel("RotateAngel",Range(0,360)) = 0
    }
    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha


        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;            
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float2 lightUV : TEXCOORD1;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            
            sampler2D _LightTex;
            float4 _LightTex_ST;

            float _Speed;
            float4 _LightColor;
            float _LightStrength;
            float _RotateAngel;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                o.lightUV = TRANSFORM_TEX(v.uv, _LightTex);
                // o.lightUV = v.uv;
                
                return o;
            }



            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);

                float angel = _RotateAngel * 3.14159265359 / 180;//角度转弧度,因为正余弦采用弧度

                //旋转前,改变轴心。不减的话,是以左下角(0,0)为轴心,减去后以(0.5,0.5)为轴心,这才是我们要的旋转效果
                float2 lightUV = i.lightUV - float2(0.5,0.5);

                //这里,应用旋转函数,把UV进行旋转
                lightUV= float2(lightUV.x * cos(angel) - lightUV.y * sin(angel),lightUV.y * cos(angel) + lightUV.x * sin(angel));
                
                //加回偏移
                lightUV = lightUV + float2(0.5,0.5);

                //加上时间,让扫光动起来
                lightUV.x = lightUV.x + frac(_Speed * _Time.y);//_Time的4个分量 float4 Time (t/20, t, t*2, t*3), 
                
                fixed4 lightCol = tex2D(_LightTex, lightUV);
                
                float4 result = col;
                float alpha = step(1,lightCol.a);
                result = lerp(col,col + lightCol * _LightColor * _LightStrength,alpha);
                result.a = col.a;
                return result;

            }
            ENDCG
        }
    }
}


到了这里,关于Unity 扫光Shader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!

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