在 shader 里判断圆范围的方法

因为总忘,所以做下笔记

fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // uv向量
				float2 vectorUV = i.texcoord - _OriginUV;
				vectorUV.x *= _MainTex_TexelSize.y / _MainTex_TexelSize.x;
				// 斜边长度
				float dis = sqrt(pow(vectorUV.x, 2) + pow(vectorUV.y, 2));
                // 用0,1来标识是否在规定的范围内
                float isIn = step(_Radius, dis) - step(_Radius + _Width, dis);
                
                // uv方向
				float2 direction = normalize(i.texcoord - _OriginUV);
				// 余弦波
				half cVal = cos(_Time.y * _WaveSpeed) / _Amplitude;
				// 带方向的uv
				float2 noiseUV = i.texcoord + float2(cVal * _NoiseX, cVal * _NoiseY) * direction;
				
                // 用噪声纹理的采样当uv
				fixed4 noiseCol = tex2D(_NoiseTex, noiseUV);
                float2 offset = noiseCol.xy;
                
                
                // 最终颜色合成
                fixed4 softParticleColor = i.color * 2.0f;
                fixed4 mainColor = tex2D(_MainTex, i.texcoord + offset * isIn);
<think>好的,用户想在Unity中使用Shader绘制形。首先,我需要回忆一下如何在Shader中绘制基本形状。通常,绘制几何形状可以通过计算像素到中心的距离来实现。对于形,可以使用距离公式,然后根据半径判断是否内。 接下来,我应该考虑Unity Shader的结构。用户可能需要一个表面着色器或者片元着色器。考虑到简单性,片元着色器可能更合适,因为它可以直接控制每个像素的颜色。需要定义属性,比如颜色、半径、中心位置等,这些可以通过Properties块暴露给材质面板。 然后,顶点着色器需要将顶点位置转换到裁剪空间,并传递UV坐标。UV坐标通常是从0到1的,所以可能需要调整坐标系统,让中心在(0.5,0.5)的位置,这样更容易绘制居中形。 在片元着色器中,计算当前UV点到中心的距离。使用step或者smoothstep函数来创建硬边或柔和的边缘。用户可能想要一个可调整的半径和边缘平滑参数,所以需要添加对应的变量。 此外,用户可能需要示例代码来参考。代码应该包括属性声明、顶点和片元函数,以及距离计算部分。同时,需要解释关键代码行,比如如何计算距离,如何使用step函数,以及如何混合颜色。 还需要考虑可能的优化和扩展,比如抗锯齿处理,或者让形动态变化。引用中的Sample Gradient节点可能不直接相关,但光照部分的知识可能帮助用户理解Shader的其他应用。同时,引用[3]中的lerp函数使用可以用来混合颜色,这可能对用户有帮助。 最后,生成相关问题,帮助用户深入理解,比如如何添加动画、抗锯齿技术,或者在3D物体上绘制形。这些扩展问题能引导用户进一步探索Shader的功能。</think>### 在 Unity 中使用 Shader 绘制形的实现方法 #### 1. 核心原理 通过 Shader 的片元着色器(Fragment Shader)计算像素点到心的距离,并用阈判断是否属于形区域。数学表达式为: $$ d = \sqrt{(uv.x - center.x)^2 + (uv.y - center.y)^2} $$ 当 $d \leq radius$ 时,像素属于形区域[^3]。 #### 2. 完整 Shader 代码示例 ```glsl Shader "Custom/DrawCircle" { Properties { _Color ("Circle Color", Color) = (1,1,1,1) _Radius ("Radius", Range(0,0.5)) = 0.2 _Center ("Center", Vector) = (0.5,0.5,0,0) _Smoothness ("Edge Smoothness", Range(0,0.1)) = 0.01 } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; // UV坐标自动在0-1范围 return o; } fixed4 _Color; float _Radius; float2 _Center; float _Smoothness; fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { // 计算到心的距离 float distance = length(i.uv - _Center); // 使用smoothstep实现平滑边缘 float circle = smoothstep(_Radius + _Smoothness, _Radius - _Smoothness, distance); return _Color * circle; } ENDCG } } } ``` #### 3. 关键代码解析 1. **UV坐标系**: - 默认UV坐标系范围是 $(0,0)$ 到 $(1,1)$ - 设置 `_Center = (0.5,0.5)` 可使心居中 2. **距离计算**: ```glsl float distance = length(i.uv - _Center); // 计算欧几得距离 ``` 3. **边缘平滑**: ```glsl smoothstep(_Radius + _Smoothness, _Radius - _Smoothness, distance); ``` 当距离处于 $[radius - smoothness, radius + smoothness]$ 区间时,产生渐变效果[^2] #### 4. 使用方法 1. 创建新材质并选择此 Shader 2. 调整参数: - `_Radius`:控制的大小 - `_Center`:调整心位置 - `_Smoothness`:设置边缘模糊度 3. 将材质应用到Quad等平面物体 #### 5. 效果优化建议 - 添加 `[PerRendererData]` 标签实现动态参数修改 - 结合深度测试实现3D物体表面绘制 - 使用 `step()` 替代 `smoothstep()` 可获得硬边效果
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