unity固定渲染管线线是什么,有哪些部分组成

unity(1)
unity shader(4)
一、什么是渲染管线
我们可以把它理解为一个流程,就是我们告诉GPU一堆数据,最后得出来一副二维图像,而这些数据就包括了”视点、三维物体、光源、照明模型、纹理”等元素。&给个图看下吧,如下:
二、渲染管线细分
主要分为:应用程序阶段、顶点处理、面处理、光栅化、像素处理。下面我们就来具体说说。
1、应用程序阶段:这个比较好理解,比如我们使用unity开始游戏,创建一个物体有,物体要正确显示,需要CPU计算好,物体的顶点坐标、法向量、纹理坐标、纹理等数据,然后传给通过数据总线传给图形硬件。
2、顶点处理:通过一系列的坐标系转换,将模型的顶点在摄像机前进行位移,并最终投影到摄像机的投影屏幕上。转换完了以后再进行些雾化、材质属性、和光照处理等。
3、面处理:面包括剔除、截取等。剔除包括正面剔除、反面剔除等,剔除是为了效率考虑,不如有些显示不到的面,剔除后的话,不会再进行其它运算了。
4、光栅化:屏幕坐标是浮点数,像素坐标是整数,这里面转换就是光栅化。如下图,你大概也能看出来转换原理了。
5、像素处理:对每个像素区域进行着色、对像素贴上贴图。
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迷上了代码!Shader(3)
Unity 3D(7)
& & & & &转眼间一晃已经好长时间了,好像很长的时间都没有更新了哈哈(别扔我鸡蛋。。。。。)。这段时间事情挺多,主要是因为工作的需要转而去研究计算机图形学去了,不得不说计算机图形学果然是博大精深,让我研究的一筹莫展(囧)。
& & & & &哈哈,研究了很长时间的填充算法,画线算法,例如DDA,扫描线,种子填充,我这个时候发现快到一个死胡同里面了。以前写Shader只是注意它的效果随便就从网上拉个例子下来并不很理解其中的原理。
& & & & &之前在像公司里面的一个大神学习的时候,我发现原来一直没怎么注重的渲染管线原来其实是个很重要的东西,学习Shader的好坏很大程度上面其实要靠对于渲染管线的总体理解,因为Shader毕竟也只是渲染管线中的一环而已。渲染管线主要分为三个阶段:应用程序阶段、几何阶段、光栅阶段。&
& & & & &应用程序阶段就比如我们在Unity里开发了一个游戏,其实很多底层的东西Unity都帮我们实现好了,例如碰撞检测、视锥剪裁等等,这个阶段主要是和CPU、内存打交道,在把该计算的都计算完以后,在这个阶段的末端,这些计算好的数据(顶点坐标、法向量、纹理坐标、纹理)就会通过数据总线传给图形硬件,作为我们进一步处理的源数据。&
& & & & &几何阶段主要负责顶点坐标变换、光照、裁剪、投影以及屏幕映射,改阶段基于GPU进行运算,在该阶段的末端得到了经过变换和投影之后的顶点坐标、颜色、以及纹理坐标。简而言之,几何阶段的主要工作就是“变换三维顶点坐标”和“光照计算”。&
& & & & &问题随之而来,为什么要变换顶点坐标?我是这么理解的,比如你有一个三维游戏场景,场景中的每个模型都可以用一个向量来确定它的位置,但如何让计算机根据这些坐标把模型正确的、有层次的画在屏幕上?这就是我们需要变换三维顶点坐标的原因,最终目的就是让GPU可以将这些三维数据绘制到二维屏幕上。&
& & & & &&
光栅化阶段,经过上面的步骤之后,我们得到了每个点的屏幕坐标值,和我们需要绘制的图元,但此时还有两个问题:&
(1)屏幕坐标是浮点数,但像素是用整数来表示的,如何确定屏幕坐标值所对应的像素?&
(2)如何根据已确定位置的点,在屏幕上画出线段或者三角形?&
对于问题1,绘制的位置只能接近两指定端点间的实际线段位置,例如,一条线段的位置是(10.48, 20.51),转换为像素位置就是(10,21)。&
问题2,涉及到具体的画线和填充算法,有兴趣的话可以研究。&
这个过程结束后,顶点和图元已经对应到像素,之后的流程就是如何处理像素,即给像素赋予颜色值。&
给像素赋予颜色的阶段称为Pixel Operation,是在更新帧缓存之前,执行最后一系列针对每个片段的操作,其目的是计算出每个像素的颜色值。在这个阶段,被遮挡的面通过一个被称为深度测试的过程消除。&
pixel operation包含下面这些流程:&
(1)消除遮挡面;&
(2)Texture operation,纹理操作,根据像素的纹理坐标,查询对应的纹理值;&
(3)Blending,通常称为alpha blending,根据目前已经画好的颜色,与正在计算的颜色的alpha值混合,形成新的颜色。&
(4)Filtering,将正在计算的颜色经过某种滤镜后输出。&
该阶段之后,像素的颜色值被写入帧缓存中。&
& & & & & &其实只有懂得更多的深层次的知识才能熟练的把握shader,而且其实从另外一个层次来说我们要学习的并不单单是shader,而是实时渲染。
& & & & & &今天就先写到这里了,欢迎大家来群里跟我交流,群号:&
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(1)(2)(3)(1)(20)(1)[原]【浅墨Unity3D Shader编程】之五 圣诞夜篇: Unity中Shader的三种形态对比&混合操作合辑 - 推酷
[原]【浅墨Unity3D Shader编程】之五 圣诞夜篇: Unity中Shader的三种形态对比&混合操作合辑
本系列文章由
@浅墨_毛星云&
出品,转载请注明出处。&
文章链接:
作者:毛星云(浅墨)& & &
本文算是固定功能Shader的最后一篇,下一次更新应该就会开始讲解表面Shader,而讲解完表面Shader,后续文章最终会讲解到顶点着色器和片段着色器(也就是可编程Shader)。
文章第一部分复习和进一步了解了Unity中Shader的三种形态,然后讲解了固定功能Shader中混合操作的方方面面,然后以6个Shader的书写作为实战内容,最后创建了一个温馨美好的圣诞夜场景进行了Shader的测试。
依旧是国际惯例,先上本文配套程序的截图吧。
圣诞节就快到了,而下次更新就已经过了圣诞节,于是这次更新浅墨就提前把这个场景放出来吧,预祝大家圣诞节快乐~
雪花飘落:
可爱的圣诞雪人:
精心装扮的圣诞树:
月是故乡明:
雾气弥漫:
OK,图先就上这么多。文章末尾有更多的运行截图,并提供了源工程的下载。可运行的exe下载在这里:
好的,我们正式开始。
一、再谈Unity中Shader的三种形态
因为Unity中基础的固定功能Shader的知识点基本上讲完,下期开始就要准备讲表面着色器(Surface Shader)了,所以在文章开头,让我们复习和更深入了解一下Unity中Shader的三种形态。
在Unity中,Shader便可以分成如下三种基本类型:
1. 固定功能着色器(FixedFunction Shader)
2. 表面着色器(SurfaceShader)
3. 顶点着色器&片段着色器(Vertex Shader & Fragment Shader)
顾名思义,其中的固定功能着色器便是我们所说的固定功能渲染管线(fixed-functionrenderingpipelines)的具体表现,而表面着色器、顶点着色器以及片段着色器便属于可编程渲染管线。下面分别对其进行简单的介绍。
1.1 & Unity中的Shader形态之一:固定功能Shader
这里的固定功能着色器可以说是Unity为Shader的书写自带的一层壳,Unity已经在内部为我们做了大量的工作,我们只要稍微记住一些关键字、一些规范就可以实现出很多不错的效果。固定功能着色器是我们初学Unity Shader的最近几篇文章中的主要学习对象。而后面的表面着色器、顶点着色器以及片段着色器就是在固定功能着色器的基础上嵌套了CG语言的代码而成的更加复杂的着色器。我们来看看他们的一些基本概念。
固定管线是为了兼容老式显卡。都为顶点光照,就是我们前四篇文章加上这篇文章中讲到的内容。
其特征是里面的核心是下面Material材质属性块、没有CGPROGRAM和ENDCG块,以及各种顶点着色和片段着色的宏命令。
一个光照材质完备版的固定功能Shader示例如下:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/固定功能的Shader示例&
//-------------------------------【属性】-----------------------------------------
Properties
_Color (&主颜色&, Color) = (1,1,1,0)
_SpecColor (&高光颜色&, Color) = (1,1,1,1)
_Emission (&自发光颜色&, Color) = (0,0,0,0)
_Shininess (&光泽度&, Range (0.01, 1)) = 0.7
_MainTex (&基本纹理&, 2D) = &white& {}
//--------------------------------【子着色器】--------------------------------
//----------------通道---------------
//-----------材质------------
//可调节的漫反射光和环境光反射颜色
Diffuse [_Color]
Ambient [_Color]
Shininess [_Shininess]
//高光颜色
Specular [_SpecColor]
//自发光颜色
Emission [_Emission]
//开启光照
Lighting On
//开启独立镜面反射
SeparateSpecular On
//设置纹理并进行纹理混合
SetTexture [_MainTex]
Combine texture * primary DOUBLE, texture * primary
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果:
实际场景中的测试效果:
Unity中的Shader形态之二:表面着色器SurfaceShader
这部分算是Unity微创新自创的一套着色器标准。
表面着色器(Surface Shader)这个概念更多的只是在Unity中听说,可以说是Unity自己发扬光大的一项使Shader的书写门槛降低和更易用的技术。我们会在接下来的学习中逐渐意识到Unity是如何为我们把Shader的复杂性包装起来,使其书写的过程更便捷和易用
的。一些特性如下:
o&&&&& SurfaceShader可以认为是一个光照Shader的语法块、一个光照VS/FS的生成器。减少了开发者写重复代码的需要。
o&&&&& 特征是在SubShader里出现CGPROGRAM和ENDCG块。(而不是出现在Pass里。因为SurfaceShader自己会编译成多个Pass。)
o&&&&& 编译指令是:
#pragma surface surfaceFunction lightModel[optionalparams]
o&&&& surfaceFunction:surfaceShader函数,形如void surf (Input IN, inoutSurfaceOutput o)
o&&&& lightModel:使用的光照模式。包括Lambert(漫反射)和BlinnPhong(镜面反射)。
?&&&& 也可以自己定义光照函数。比如编译指令为#pragma surface surf MyCalc
?&&&& 在Shader里定义half4 LightingMyCalc (SurfaceOutputs, 参数略)函数进行处理(函数名在签名加上了“Lighting”)。
o & & &我们自己定义输入数据结构(比如上面的Input)、编写自己的Surface函数处理输入、最终输出修改过后的SurfaceOutput。而SurfaceOutput的定义为:
struct SurfaceOutput
half3 A // 纹理颜色值(r, g, b)
half3 N // 法向量(x, y, z)
half3 E // 自发光颜色值(r, g, b)
half S // 镜面反射度
half G // 光泽度
half A // Alpha不透明度
上面是一些特性总结,让我们看一个具体Shader示例:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/表面Shader示例 &
//-------------------------------【属性】-----------------------------------------
Properties
_MainTex (&【纹理】Texture&, 2D) = &white& {}
_BumpMap (&【凹凸纹理】Bumpmap&, 2D) = &bump& {}
_RimColor (&【边缘颜色】Rim Color&, Color) = (0.17,0.36,0.81,0.0)
_RimPower (&【边缘颜色强度】Rim Power&, Range(0.6,9.0)) = 1.0
//----------------------------【开始一个子着色器】---------------------------
//渲染类型为Opaque,不透明
Tags { &RenderType& = &Opaque& }
//-------------------开始CG着色器编程语言段-----------------
//使用兰伯特光照模式
#pragma surface surf Lambert
//输入结构
struct Input
float2 uv_MainT//纹理贴图
float2 uv_BumpM//法线贴图
float3 viewD//观察方向
//变量声明
sampler2D _MainT//主纹理
sampler2D _BumpM//凹凸纹理
float4 _RimC//边缘颜色
float _RimP//边缘颜色强度
//表面着色函数的编写
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
//表面反射颜色为纹理颜色
o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).
//表面法线为凹凸纹理的颜色
o.Normal = UnpackNormal (tex2D (_BumpMap, IN.uv_BumpMap));
//边缘颜色
half rim = 1.0 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), o.Normal));
//边缘颜色强度
o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);
//-------------------结束CG着色器编程语言段------------------
//“备胎”为普通漫反射
Fallback &Diffuse&
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果:
调各种颜色玩一玩:
而实际场景中的测试效果(对应于一开始的金色):
1.3 Unity中的Shader形态之三:可编程Shader
可编程Shader其实就是顶点着色器和片段着色器,这一部分和DirectX系的HLSL和CG着色器语言联系紧密。其实就是Unity给HLSL和CG报了一个ShaderLab的壳。
研究过Direct3D和OpenGL着色器编程的童鞋们一定对顶点着色器和片段着色器不陌生。我们来简单介绍一下他们的用途。
顶点着色器:产生纹理坐标,颜色,点大小,雾坐标,然后把它们传递给裁剪阶段。
片段着色器:进行纹理查找,决定什么时候执行纹理查找,是否进行纹理查找,及把什么作为纹理坐标。
可编程Shader的特点为:
功能最强大、最自由的形态。
特征是在Pass里出现CGPROGRAM和ENDCG块
编译指令#pragma。详见
。其中重要的包括:
#pragma vertex name
#pragma fragment name
替换name,来指定Vertex Shader函数、Fragment Shader函数。
#pragma target name
替换name(为2.0、3.0等)。设置编译目标shader model的版本。
#pragma only_renderers name name ...
#pragma exclude_renderers name name...
#pragma only_renderers gles gles3,
#pragma exclude_renderers d3d9 d3d11 opengl,
只为指定渲染平台(render platform)编译
关于引用库。通过形如#include &UnityCG.cginc&引入指定的库。常用的就是UnityCG.cginc了。其他库详见
ShaderLab内置值。Unity给Shader程序提供了便捷的、常用的值,比如下面例子中的UNITY_MATRIX_MVP就代表了这个时刻的MVP矩阵。详见
Shader输入输出参数语义(Semantics)。在管线流程中每个阶段之间(比如Vertex Shader阶段和FragmentShader阶段之间)的输入输出参数,通过语义字符串,来指定参数的含义。常用的语义包括:COLOR、SV_Position、TEXCOORD[n]。完整的参数语义可见
(由于是HLSL的连接,所以可能不完全在Unity里可以使用)。
特别地,因为Vertex Shader的的输入往往是管线的最开始,Unity为此内置了常用的数据结构:
appdata_base
顶点着色器 输入位置、法线以及一个纹理坐标。
appdata_tan
顶点着色器 输入位置、法线、切线以及一个纹理坐标。
appdata_full
顶点着色器 输入位置、法线、切线、顶点颜色以及两个纹理坐标。
appdata_img
顶点着色器 输入位置以及一个纹理坐标。
让我们用一个可编程着色器Shader示例结束此部分的讲解:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/可编程Shader示例&
//-------------------------------【属性】--------------------------------------
Properties
_Color (&Color&, Color) = (1.0,1.0,1.0,1.0)
_SpecColor (&Specular Color&, Color) = (1.0,1.0,1.0,1.0)
_Shininess (&Shininess&, Float) = 10
//--------------------------------【子着色器】--------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &LightMode& = &ForwardBase& }
//----------------通道---------------
//-------------------开始CG着色器编程语言段-----------------
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
//---------------声明变量--------------
uniform float4 _C
uniform float4 _SpecC
uniform float _S
//--------------定义变量--------------
uniform float4 _LightColor0;
//--------------顶点输入结构体-------------
struct vertexInput
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
//--------------顶点输出结构体-------------
struct vertexOutput
float4 pos : SV_POSITION;
float4 col : COLOR;
//--------------顶点函数--------------
vertexOutput vert(vertexInput v)
//一些方向
float3 normalDirection = normalize( mul( float4(v.normal, 0.0), _World2Object ).xyz );
float3 viewDirection = normalize( float3( float4( _WorldSpaceCameraPos.xyz, 1.0) - mul(_Object2World, v.vertex).xyz ) );
float3 lightD
float atten = 1.0;
lightDirection = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
float3 diffuseReflection = atten * _LightColor0.xyz * max( 0.0, dot( normalDirection, lightDirection ) );
float3 specularReflection = atten * _LightColor0.xyz * _SpecColor.rgb * max( 0.0, dot( normalDirection, lightDirection ) ) * pow( max( 0.0, dot( reflect( -lightDirection, normalDirection ), viewDirection ) ), _Shininess );
float3 lightFinal = diffuseReflection + specularReflection + UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT;
//计算结果
o.col = float4(lightFinal * _Color.rgb, 1.0);//颜色
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);//位置
//--------------片段函数---------------
float4 frag(vertexOutput i) : COLOR
//-------------------结束CG着色器编程语言段------------------
Fallback &Diffuse&
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果:
可以发现就算这么简单的可编程Shader其细节效果也是非常出色,比固定功能Shader和表面Shader都看起来高端。我们依然是调各种颜色玩一玩:
实际场景中的测试效果:
OK,下面我们来看本次文章的主角——blending操作。
二、混合操作(Blending)
我们直奔主题吧。混合操作最常见的用途便是用来制作透明物体、或者是进行纹理的混合。它是Shader渲染的最后一步:
如上图所示,正被渲染的像素经过顶点光照、顶点着色器、剔除和深度测试,雾效、Alpha测试等一系列操作之后,最后一步便是混合操作。这个时候计算结果即将被输出到帧缓冲中。而混合操作,就是管理如何将这些像素输出到帧缓存中的这样一个过程——是直接替换原来的,是一加一的混合,还是有Alpha参与的不等比地混合等等。
混合操作有两个对象:源和目标,因此也有两个对应的因子,即源因子和目标因子(对应于下面讲解的Blend SrcFactor DstFactor操作)。
而如果我们把RGB颜色通道和Alpha通道分开来操作的话,混合就有了4个操作对象(对应于下面讲解的Blend SrcFactor DstFactor,SrcFactorA DstFactorA操作)。
2.1 混合操作相关的句法
Turn off blending&关闭混合
Blend& SrcFactorDstFactor
基本的配置并启动混操作。对产生的颜色乘以SrcFactor.对 已存在于屏幕的颜色乘以DstFactor,并且两者将被叠加在一起。
Blend &SrcFactorDstFactor,&SrcFactorA DstFactorA
同上,但是使用不同的要素来混合alpha通道,也就是有了4个操作对象
BlendOp& Add / Min | Max | Sub | RevSub
此操作不是Blend操作一样添加混合颜色在一起,而是对它们做不同的操作。
而如下便是常用混合操作符(blend operations)的含义列举:
将源像素和目标像素相加.
用源像素减去目标像素
用目标像素减去源像素
取目标像素和源像素颜色的较小者作为结果
取目标像素和源像素颜色的较大者作为结果
2.2 混合因子(Blend factors)列举
以下所有的属性都可作为SrcFactor或DstFactor。其中,Source指的是被计算过的颜色,Destination是已经在屏幕上的颜色。
值为1,使用此因子来让帧缓冲区源颜色或是目标颜色完全的通过。
值为0,使用此因子来删除帧缓冲区源颜色或目标颜色的值。
使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色的值
使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色Alpha的值。
使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色的值。
使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色Alpha分量的值。
OneMinusSrcColor
使用此因子为将当前值乘以(1 -帧缓冲区源颜色值)
OneMinusSrcAlpha
使用此因子为将当前值乘以(1 -帧缓冲区源颜色Alpha分量的值)
OneMinusDstColor
使用此因子为将当前值乘以(1 –目标颜色值)
OneMinusDstAlpha
使用此因子为将当前值乘以(1 –目标Alpha分量的值)
2.3 常见的混合操作句法示例
上面都是一些句法和列表的列举,往往会令人一头雾水,下面这是一些示例,用其中的任何一句加在Pass中就可以实现对应的混合操作了:
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
// Alpha混合
Blend One One
Blend One OneMinusDstColor
// 比较柔和的相加(SoftAdditive)
Blend DstColor Zero
Blend DstColor SrcColor
// 2倍乘法
三、QianMo's Toolkit升级到v1.3
这次QianMo's Toolkit又迎来了新的特性——飞翔。
将脚本赋给Controller,并调整相应的速度,(并可以先禁掉之前的鼠标视角控制相关脚本)然后点运行,并可以在天空中自由地飞翔了。
其中用W、A、S、D控制前后左右,R、F控制上升下降。
其代码如下:
//-----------------------------------------------【脚本说明】-------------------------------------------------------
脚本功能:
控制Contorller在场景中飞翔
使用语言:
开发所用IDE版本:Unity4.5 06f 、Visual Studio 2010
2014年12月 Created by 浅墨
更多内容或交流,请访问浅墨的博客:http://blog.csdn.net/poem_qianmo
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------------------------【使用方法】-------------------------------------------------------
第一步:在Unity中拖拽此脚本到场景的Controller之上,或在Inspector中[Add Component]-&[浅墨's Toolkit]-&[SetMaxFPS]
第二步:在面板中设置相关鼠标速度
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
using UnityE
using System.C
//添加组件菜单
[AddComponentMenu(&浅墨's Toolkit/FlyController&)]
public class FlyController : MonoBehaviour
//参数定义
public float lookSpeed = 5.0f;
public float moveSpeed = 1.0f;
public float rotationX = 0.0f;
public float rotationY = 0.0f;
void Update()
//获取鼠标偏移量
rotationX += Input.GetAxis(&Mouse X&) * lookS
rotationY += Input.GetAxis(&Mouse Y&) * lookS
rotationY = Mathf.Clamp(rotationY, -90, 90);
//鼠标控制视角
transform.localRotation = Quaternion.AngleAxis(rotationX, Vector3.up);
transform.localRotation *= Quaternion.AngleAxis(rotationY, Vector3.left);
transform.position += transform.forward * moveSpeed * Input.GetAxis(&Vertical&);
transform.position += transform.right * moveSpeed * Input.GetAxis(&Horizontal&);
//I键,向上平移
if (Input.GetKey(KeyCode.R))
transform.position += transform.up * moveS
//K键,向下平移
if (Input.GetKey(KeyCode.F))
transform.position -= transform.up * moveS
就这样,我们的QianMo’s Toolkit中的工具越来越多:
四、Shader书写实战
纹理载入Shader
因为后面几个shader的需要,先根据我们之前所学,几行代码就可以实现一个纹理载入Shader:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/18.基本纹理载入&
//-------------------------------【属性】--------------------------------------
Properties
_MainTex (&基本纹理&, 2D) = &black& { }
//--------------------------------【子着色器】--------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &Queue& = &Geometry& } //子着色器的标签设为几何体
//----------------通道---------------
//设置纹理
SetTexture [_MainTex] { combine texture }
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果:
实际场景中的运行效果如下:
基本blend使用
在上面简单的texture载入的Shader的基础上加上一行关于blend的代码,就成了我们今天的第二个Shader:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/19.基本blend使用&
//-------------------------------【属性】-----------------------------------------
Properties
_MainTex (&将要混合的基本纹理&, 2D) = &black& { }
//--------------------------------【子着色器】----------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &Queue& = &Geometry& } //子着色器的标签设为几何体
//----------------通道---------------
//进行混合
Blend DstColor Zero
//设置纹理
SetTexture [_MainTex] { combine texture }
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果:
我们采用的是乘法混合操作(& Blend DstColor Zero),可以发现颜色相对于第一个Shader有了稍微的变暗。
虽然肉眼很难看出区别,但实际上的确是有变化的:
3. 基本blend使用+颜色可调
再给我们的Shader加上一点可自定义的颜色,并让纹理的alpha通道插值混合顶点颜色& 。代码如下:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/20.基本blend使用+颜色可调&
//-------------------------------【属性】-----------------------------------------
Properties
_MainTex (&将混合的纹理&, 2D) = &black& {}
_Color (&主颜色&, Color) = (1,1,1,0)
//--------------------------------【子着色器】--------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &Queue& = &Transparent& } //子着色器的标签设为透明
//----------------通道---------------
Blend One OneMinusDstColor
// 柔性相加
SetTexture [_MainTex]
// 使颜色属性进入混合器
constantColor [_Color]
// 使用纹理的alpha通道插值混合顶点颜色
combine constant lerp(texture) previous
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果:
调成各种颜色:
实际场景中的测试效果:
基本blend使用+顶点光照
在之前Shader的基础上,给我们的Shader再加上材质属性和顶点光照:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/21.基本blend使用+顶点光照&
//-------------------------------【属性】-----------------------------------------
Properties
_MainTex (&Texture to blend&, 2D) = &black& {}
_Color (&主颜色&, Color) = (1,1,1,0)
//--------------------------------【子着色器】--------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &Queue& = &Transparent& }
//----------------通道---------------
//【1】设置材质
Diffuse [_Color]
Ambient [_Color]
//【2】开启光照
Lighting On
Blend One OneMinusDstColor
// Soft Additive
SetTexture [_MainTex]
// 使颜色属性进入混合器
constantColor [_Color]
// 使用纹理的alpha通道插值混合顶点颜色
combine constant lerp(texture) previous
于是结果如下:
调各种颜色看看:
在场景中的测试效果图为:
5. 实现玻璃效果第二版
之前我们用剔除实现过一版玻璃效果,这次我们来用blend实现完全不一样的玻璃效果,需要载入一个cubemap(其实根据cubemap的选择不同,会实现不同的效果,比如本次的最终效果就有点像金属材质)。
Shader的代码如下:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/22.玻璃效果v2&
//-------------------------------【属性】--------------------------------------
Properties
_Color (&Main Color&, Color) = (1,1,1,1)
_MainTex (&Base (RGB) Transparency (A)&, 2D) = &white& {}
_Reflections (&Base (RGB) Gloss (A)&, Cube) = &skybox& { TexGen CubeReflect }
//--------------------------------【子着色器】--------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &Queue& = &Transparent& }
//----------------通道---------------
//进行纹理混合
Blend One One
//设置材质
Diffuse [_Color]
Lighting On
//和纹理相乘
SetTexture [_Reflections]
combine texture
Matrix [_Reflection]
我们将此Shader编译后赋给材质,得到如下效果,可以发现最终效果是一个带室内场景反射的金属材质:
实际场景中的测试效果:
6. 实现玻璃效果第三版
我们给上面的第二版加上第二个pass,最终代码如下:
Shader &浅墨Shader编程/Volume5/23.玻璃效果v3&
//-------------------------------【属性】-----------------------------------------
Properties
_Color (&Main Color&, Color) = (1,1,1,1)
_MainTex (&Base (RGB) Transparency (A)&, 2D) = &white& {}
_Reflections (&Base (RGB) Gloss (A)&, Cube) = &skybox& { TexGen CubeReflect }
//--------------------------------【子着色器】----------------------------------
//-----------子着色器标签----------
Tags { &Queue& = &Transparent& }
//----------------通道1--------------
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
Diffuse [_Color]
Lighting On
SetTexture [_MainTex] {
combine texture * primary double, texture * primary
//----------------通道2--------------
//进行纹理混合
Blend One One
//设置材质
Diffuse [_Color]
Lighting On
//和纹理相乘
SetTexture [_Reflections]
combine texture
Matrix [_Reflection]
载入同样的纹理和cubemap,得到的效果更加醇厚优异:
实际场景中的测试效果:
OK,这次的Shader实战就是上面的这些了。
五、圣诞夜场景创建
就像文章开头中说的,圣诞节就快到了,而下次更新就已经过了圣诞节,于是这次更新浅墨就提前把这个精心准备的圣诞夜场景放出来吧,预祝大家圣诞节快乐~
以大师级美工鬼斧神工的场景作品为基础,浅墨调整了场景布局,加入了音乐,并加入了更多高级特效,于是便得到了如此这次温馨美好的场景。
而冬天穿衣不便,加上路滑,浅墨故意把controller调出了走路打滑的感觉。
运行游戏,圣诞音乐渐渐响起,雪白的雪花静静飘落,我们来到美丽的圣诞夜:
雪花飞扬:
月上树梢:
浅墨精心装扮的圣诞树:
月光给屋顶披上一层清辉:
火炉、圣诞礼物:
月是故乡明:
可爱的圣诞雪人:
浅墨是不会告诉你们是怎么进到门紧关的房子里面来的,自己摸索吧~
大雪纷飞的路:
最后放一张这次Shader的全家福:
OK,美图就放这么多。游戏场景可运行的exe可以在文章开头中提供的链接下载。而以下是源工程的下载链接。
本篇文章的示例程序源工程请点击此处下载:
好的,本篇文章到这里就全部结束了。
浅墨在这里提前祝大家圣诞节快乐~
下周一,新的游戏编程征程,我们不见不散~
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