Unity流光shader,无需图片

本文介绍了一种不依赖预设纹理的流光Shader实现方法,通过计算而非图片,灵活调整光带的宽度、亮度、方向和角度。利用sin函数结合_Time属性,实现动态光效,通过smoothstep和lerp函数优化显示效果。

本片博客实现流光shader的方式无需黑色带有白道的图片,单纯通过计算实现,可以调节光带宽度、亮度、方向、角度,灵活性比较大。
下面图是实现效果
在这里插入图片描述
下面是代码的实现:

Shader "Unlit/liuguang"
{
	Properties
	{
		_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
		
		// 速度 默认左->右
		_Speed ("Speed", range(-2, 2)) = 1.04
		
		// 宽度
		_Width ("Width", range(1, 10)) = 5.83

		// 角度
		_Angle ("Angle", range(-1, 1)) = 0.33

		// 亮度
		_Light ("Light", range(0, 1)) = 0.51
	}
	SubShader
	{
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 100

		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;
			};

			sampler2D _MainTex;
			
			v2f vert (appdata v)
			{
				v2f o;
				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
				return o;
			}
			
			float _Speed; 
			float _Width; 
			float _Angle; 
			float _Light; 
			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
			{
				fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
				float x = i.uv.x + i.uv.y * _Angle;
				float v = sin(x - _Time.w * _Speed);
				v = smoothstep(1 - _Width / 1000, 1.0, v);
				float3 target = float3(v, v, v) + col.rgb;
				col.rgb = lerp(col.rgb, target, _Light);
				return col;
			}
			ENDCG
		}
	}
}

流光是一条光带,所以无需进行进行顶点计算,正在片元着色器按照规则叠加像素值就可以。使用sin函数和_Time可以得到-11的波浪,与原像素叠加,可以得到下面的效果:
在这里插入图片描述
观察上图会发现有以下几个部分:

  1. 出现了阴暗:
    因为sin函数取值到了小于0的部分,跟原像素叠加就变成了暗的或者黑色,取值越小,越暗
  2. 全白或全黑:
    在sin函数取值范围[-1, 0][0, 1]的区间内,都进行了像素值叠加,所以看起来整张图片明暗都变了。
    为解决上面两个问题,需要对sin函数的的取值进行取舍,使用smoothstep函数进行范围先定,去除了[-1, 0]的部分,以及不符合自定义的取值部分。再使用lerp函数插值处理,使得看起来更平滑。

具体项目可见到我的GitHub仓库:流光shader

<think> 首先,用户的问题是关于Unity流光shader的实现与使用。用户提到了想查找相关的内容,包括实现方法、使用指南、示例代码等。 回顾系统级指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题,保证真实可靠。 用户提供了三个引用: - 引用[1]:关于Unity流光效果Shader实战教程,强调基础学习和实际应用。 - 引用[2]:解释如何添加图片来指定流光效果的区域,比如只在白色区域有流光。 - 引用[3]:展示了Vert函数的代码片段。 用户的问题是:“我想查找Unity流光shader的相关内容,可能是实现方法、使用指南、示例代码等 请问Unity流光shader的实现与使用” 所以,我需要基于这些引用,构建一个结构清晰的回答。回答应该包括: 1. 流光效果的基本原理。 2. 实现方法,包括代码示例。 3. 使用指南。 4. 示例代码(如果有)。 5. 自然添加引用标识。 6. 最后生成相关问题。 结构化回答: - 引言:简要介绍流光效果。 - 原理:解释流光效果的视觉原理。 - 实现步骤:逐步描述如何实现流光Shader。 - 包括添加图片来指定区域。 - 提供代码片段。 - 使用指南:如何在实际项目中应用。 - 示例代码:展示一个简单的流光Shader代码。 - 结尾:总结并生成相关问题。 确保使用中文。 生成相关问题:在最后添加相关问题,基于主题。 添加引用标识:在回答中,当引用特定部分时,在末尾添加[^1], [^2], [^3]。 例如: - 如果提到流光效果的原理,引用[1]。 - 如果提到使用图片指定区域,引用[2]。 - 如果提到顶点着色器,引用[3]。 现在,构建回答大纲: 1. **引言**:解释流光效果是什么及其应用。 2. **视觉原理**:描述流光效果的原理,基于引用[1]。 3. **实现方法**: - 基础Shader结构。 - 添加指定区域的图片(基于引用[2])。 - 顶点着色器和片段着色器示例(基于引用[3])。 4. **示例代码**:提供一个简单的流光Shader代码。 5. **使用指南**:如何在Unity中使用这个Shader。 6. **总结**:简要总结。 7. **相关问题**:生成2-3个相关问题。 确保代码部分正确。系统指令要求代码用```...```格式。 对于数学表达式:流光Shader可能涉及一些数学,比如UV坐标的变换。如果有行内数学,使用$...$;独立公式用$$...$$。 例如,UV变换:$uv = \text{TRANSFORM\_TEX}(v.uv, \_MainTex)$ 现在,起草回答。 </think>### Unity流光Shader的实现与使用指南 在Unity中实现流光效果(Glow Effect)是一种常见的视觉增强技术,常用于游戏中的动态元素(如武器、光环或UI),以营造流动的光线或能量感。下面我将基于提供的引用内容,逐步解释流光Shader的实现原理、方法、使用指南,并提供示例代码。回答结构清晰,确保真实可靠,参考了Unity Shader开发的最佳实践[^1][^2][^3]。 --- ### 1. 流光效果的视觉原理 流光效果的视觉原理基于纹理叠加和动态UV偏移: - 核心思想是通过改变纹理坐标(UV)来模拟光线流动。例如,使用一张基础纹理(如角色贴图)和一张流光遮罩纹理(指定流光区域)。在遮罩纹理中,白色区域允许流光效果,黑色区域则无效果[^2]。 - 数学上,流光效果通常涉及UV偏移计算。设流光方向为向量 $\vec{direction}$,时间变量为 $t$,则UV偏移可表示为: $$ uv_{\text{offset}} = \text{frac}(uv + t \cdot \vec{direction}) $$ 其中,$\text{frac}$ 函数确保UV在[0,1]范围内循环,避免溢出[^1][^3]。 - 最终颜色由基础纹理和流光纹理混合而成,结合透明度控制,产生流动感。 --- ### 2. 流光Shader的实现方法 实现流光Shader的关键步骤包括:定义Shader属性、编写顶点着色器和片段着色器。以下基于引用内容总结: #### 步骤1: 定义Shader属性 在Unity Shader中,首先声明属性(Properties),用于在Inspector面板中调整参数: - `_MainTex`: 基础纹理,用于模型的基础颜色。 - `_FlowTex`: 流光纹理,指定流光区域(如白色区域有流光)。 - `_FlowColor`: 流光颜色(如蓝色或金色)。 - `_FlowSpeed`: 流光速度,控制流动速率。 - `_FlowDirection`: 流光方向向量(如(1,0)表示水平流动)[^2][^3]。 #### 步骤2: 顶点着色器(Vertex Shader) 顶点着色器负责处理模型顶点数据,将UV坐标传递给片段着色器。示例代码基于引用[3]: ```glsl Shader "Unlit/SimpleFlowShader" { Properties { _MainTex ("Base Texture", 2D) = "white" {} _FlowTex ("Flow Mask Texture", 2D) = "white" {} _FlowColor ("Flow Color", Color) = (1,1,1,1) _FlowSpeed ("Flow Speed", Range(0, 5)) = 1.0 _FlowDirection ("Flow Direction", Vector) = (1,0,0,0) } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } LOD 100 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 flowUV : TEXCOORD1; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; sampler2D _FlowTex; float4 _FlowColor; float _FlowSpeed; float2 _FlowDirection; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); // 转换顶点到裁剪空间 o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex); // 应用UV变换 o.flowUV = v.uv; // 传递原始UV用于流光计算 return o; } // 片段着色器在下一步中定义 ENDCG } } } ``` 此代码中,`TRANSFORM_TEX` 宏处理纹理的缩放和平移,确保UV正确对齐[^3]。 #### 步骤3: 片段着色器(Fragment Shader) 片段着色器计算最终像素颜色,实现流光效果: - 使用遮罩纹理限制流光区域:只在高亮度(如白色)区域生效。 - 动态偏移UV以模拟流动。 示例代码(续接顶点着色器): ```glsl fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { // 采样基础纹理 fixed4 baseColor = tex2D(_MainTex, i.uv); // 计算流光UV偏移 float2 flowOffset = _FlowDirection * _Time.y * _FlowSpeed; float2 flowUV = i.flowUV + flowOffset; // 采样流光遮罩纹理(只取亮度) fixed4 flowMask = tex2D(_FlowTex, flowUV); float maskValue = flowMask.r; // 假设遮罩纹理是灰度图,取红色通道 // 混合流光颜色:只在maskValue高时生效 fixed4 flowColor = _FlowColor * maskValue; // 最终颜色 = 基础颜色 + 流光颜色(叠加模式) fixed4 finalColor = baseColor + flowColor; return finalColor; } ``` 关键点: - `_Time.y` 是Unity内置时间变量,用于动画。 - 遮罩纹理(如引用[2]所述)确保流光仅出现在指定区域(如白色部分)[^2]。 - 混合公式 $finalColor = baseColor + flowColor$ 使用简单加法,可根据需求改为乘法或插值。 --- ### 3. 使用指南 在Unity项目中使用流光Shader的步骤: 1. **创建Shader**:将上述代码保存为`.shader`文件(如`SimpleFlowShader.shader`)。 2. **应用Shader**: - 在Unity编辑器中,创建材质(Material)。 - 将Shader拖拽到材质的Shader属性上。 - 为 `_MainTex` 和 `_FlowTex` 分配纹理(例如, `_FlowTex` 使用黑白遮罩图)。 3. **调整参数**: - 设置 `_FlowSpeed` 控制流速(值越大越快)。 - 调整 `_FlowColor` 改变流光色调。 - 修改 `_FlowDirection` 向量(如(0,1)为垂直流动)。 4. **应用到模型**:将材质拖拽到3D模型或UI元素上。测试时,确保模型有UV贴图。 5. **优化建议**: - 性能:在移动设备上,降低 `_FlowSpeed` 或简化Shader(如减少纹理采样)。 - 高级扩展:添加法线贴图增强立体感,或使用粒子系统结合Shader实现复杂效果[^1][^3]。 通过本章节的学习,您将为深入Shader高级主题(如光照模型)打下基础,并在游戏中灵活应用流光效果以提升视觉吸引力[^1]。 --- ### 示例效果演示 假设您有一个角色模型: - 基础纹理(`_MainTex`):角色皮肤贴图。 - 流光遮罩纹理(`_FlowTex`):一张黑白图,白色区域(如武器边缘)允许流光。 - 结果:运行时,角色武器边缘会呈现动态流动的光线(如 `_FlowColor` 设为蓝色)。 --- ### 相关问题 如果您想进一步探索,请参考以下问题: 1. 如何优化流光Shader在移动端的性能? 2. 流光Shader如何结合Unity的URP(Universal Render Pipeline)使用? 3. 流光效果在VR/AR项目中的应用有哪些注意事项? 如果您有具体项目需求(如特定纹理或平台),我可以提供更针对性的代码或建议
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