C# & shader 生成程序纹理

1、程序纹理是什么

程序纹理(Procedural Textures)就是通过程序代码生成的纹理

2、程序纹理如何生成

一般生成程序纹理由两种方式:

  • 通过C#脚本生成纹理后传递给Shader
  • 直接在Shader代码中自定义逻辑生成纹理

3、程序纹理的好处

程序纹理由于是由程序员写代码动态生成的,因此它具备以下优点:

  • 由于是动态生成,不需要存储大文件,可以在运行时生成任意分辨率的纹理
  • 可以根据需求调整自定义参数,实时的更改纹理外观
  • 通过适当的函数设计,可以生成无缝平铺的纹理

总体而言:程序纹理的最明显好处就是自由度高,可控性强

4、C# 程序生成

生成一个国际象棋棋盘网格,规则是:格子的行列编号同奇同偶则为白色,否则为黑色

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

/// <summary>
/// 生成一个国际象棋网格
/// </summary>
public class DynamicGenTex : MonoBehaviour
{
    public int textureWidth = 256;
    public int textureHeight = 256;
    public int tileCount = 8;
    private int pixelPerUnit;
    

    public Color Color1 = Color.white;
    public Color Color2 = Color.black;

### 实现纹理移动效果的方法 为了在 Unity Shader 中实现纹理的移动效果,可以采用多种方法。一种常见的方式是在顶点着色器或片段着色器中修改用于采样的 UV 坐标。通过引入时间变量或其他动态参数,可以使纹理看起来像是在表面上滑动。 #### 方法一:基于时间改变UV坐标 可以在片元着色器中加入时间作为偏移量来调整纹理坐标的 U 或 V 方向: ```c fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float timeOffset = _Time.y; // 使用Unity内置的时间变量 fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv + float2(timeOffset * speedX, timeOffset * speedY)); return col; } ``` 这里 `_Time.y` 提供了一个随着时间增长而增加的浮点数,将其乘以速度因子 `speedX`, `speedY` 可控制纹理沿 X 和 Y 轴方向上的位移速率[^1]。 #### 方法二:使用滚动贴图技术 另一种方式是创建一个不断更新其位置属性的游戏对象材质实例,在每次帧刷新时更改该材质的一个自定义矢量属性(比如叫作 ScrollSpeed),这个属性用来指定每秒内应该沿着两个轴各走多远的距离。然后在 HLSL/CG 代码里读取并应用此值: ```c half scrollX = IN.texcoord.x + (_ScrollVector.x * _Time.y); half scrollY = IN.texcoord.y + (_ScrollVector.y * _Time.y); color.rgb *= tex2D(_MainTex, half2(scrollX,scrollY)).rgb; ``` 其中 `_ScrollVector` 是由 C#脚本设置给 Material 的 Vector 属性[^3]。 #### 方法三:利用噪声函数制造随机运动感 如果希望达到更自然的效果,则可考虑结合 Perlin Noise 函数或者其他形式的 procedural noise 来生成不规则但连续的变化模式。这种方式特别适合模拟像水面波动之类的场景[^4]: ```cpp float2 offset = SimplexNoise(float3(i.worldPos.xy *_Frequency ,_Time.y)) * _Amplitude ; texColor = tex2D(_MainTex,i.uv+offset).rgb; ``` 上述例子展示了如何运用简单的 simplex noise 函数让纹理产生上下起伏的感觉;具体实现细节会依据所选算法有所不同。
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