Unity Shader 顶点动画产生阴影
2021-02-10 本文已影响0人
洒一地阳光_217d
Unity Shader系列文章:Unity Shader目录-初级篇
Unity Shader系列文章:Unity Shader目录-中级篇
原理:
想要对包含了顶点动画的物体添加阴影,如果仍然向之前那样使用内置的VertexLit等包含阴影的Pass来渲染,就得不到正确的阴影效果(无法向其他物体正确的投射阴影)。
因为这些内置的ShadowCaster Pass中,并没有进行相关的顶点动画,因此Unity会仍然按照原来的顶点位置来计算阴影,所以我们就需要提供一一个自定义的ShadowCaster Pass,在这个Pass中,我们将进行同样的顶点变换过程。
效果:
顶点动画产生阴影 顶点动画时,如果仍然使用内置的ShadowCaster Pass来渲染阴影,可能会得到错误的阴影效果· 河流纹理Shader代码:
// 顶点动画中的阴影
Shader "Custom/VertexAnimationWithShadow"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" { }
_Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
_Magnitude ("Magnitude", Float) = 1 // 波动幅度
_Frequency ("Frequency", Float) = 1 // 频率
_InvWaveLength ("InvWaveLength", Float) = 10 // 波长
_Speed ("Speed", Float) = 0.5
}
SubShader
{
// "DisableBatching" = "True" 取消对该Shader的批处理操作
// 因为此Shader包含了模型空间的顶点动画,而批处理会合并所有相关的模型,导致这些模型各自的模型空间丢失
Tags { "DisableBatching" = "True" }
Pass
{
Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }
Cull Off
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
sampler2D _MainTex;
// _MainTex纹理的缩放和偏移系数
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Color;
float _Magnitude;
float _Frequency;
float _InvWaveLength;
float _Speed;
// 应用传递给顶点着色器的数据
struct a2v
{
float4 vertex: POSITION; // 语义:模型顶点坐标
float4 texcoord: TEXCOORD0; // 语义:模型第一组纹理坐标
};
// 顶点着色器传递给片元着色器的数据
struct v2f
{
float4 pos: SV_POSITION;
float2 uv: TEXCOORD0;
};
// 顶点着色器函数
v2f vert(a2v v)
{
v2f o;
// 计算顶点位移量,只对顶点的x方向进行位移
float4 offset;
offset.yzw = float3(0.0, 0.0, 0.0);
// 使用_Frequency * _Time.y 控制正弦函数的频率
// 再加上(v.vertex.x + v.vertex.y + v.vertex.z) * _InvWaveLength 让不同的位置具有不同的位移
// 最后乘以_Magnitude 控制波动幅度
offset.x = sin(_Frequency * _Time.y + (v.vertex.x + v.vertex.y + v.vertex.z) * _InvWaveLength) * _Magnitude;
// 将顶点坐标从模型空间变换到裁剪空间
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex + offset);
// 纹理动画
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
o.uv += float2(0.0, _Time.y * _Speed);
return o;
}
// 片元着色器函数
fixed4 frag(v2f i): SV_Target
{
fixed4 color = tex2D(_MainTex, i.uv);
color.rgb *= _Color.rgb;
return color;
}
ENDCG
}
// 自定义ShadowCaster
pass
{
Tags { "LightMode" = "ShadowCaster" }
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma multi_compile_shadowcaster
#include "UnityCG.cginc"
float _Magnitude;
float _Frequency;
float _InvWaveLength;
float _Speed;
struct v2f
{
V2F_SHADOW_CASTER;
};
v2f vert(appdata_base v)
{
v2f o;
float4 offset;
offset.yzw = float3(0.0, 0.0, 0.0);
offset.x = sin(_Frequency * _Time.y + (v.vertex.x + v.vertex.y + v.vertex.z) * _InvWaveLength) * _Magnitude;
v.vertex = v.vertex + offset;
TRANSFER_SHADOW_CASTER_NORMALOFFSET(o)
return o;
}
fixed4 frag(v2f i): SV_TARGET
{
SHADOW_CASTER_FRAGMENT(i)
}
ENDCG
}
}
FallBack "VertexLit"
}