【ShaderGraph星球实战】制作尘埃星环_shader graph saturate-优快云博客

前言

开个新坑，用ShaderGraph制作系列的星球，提供该方案的一种思路的参考。

行星渲染如果算原图，法线图，高光图三张的话，文件大小动辄几兆或者十几兆。如果要做多样化行星，需要更多贴图。

为了解决上面问题，本项目完全不采用任何贴图。相对贴图方案，本项目优势有：

1 文件体积非常小

2 可以随机变幻星环外形，做到一个ShaderGraph产出N个外形

3 不受贴图分辨率影响，高清渲染更好控制

感兴趣的朋友可以留下来看看，特别是喜欢科幻或者太空题材的小伙伴。

一、ShaderGraph图示

ShaderGraph就不做介绍了。先上图，再确定是否继续往下看

1.1、实例图

尘埃星环

1.2、全流程图

二、ShaderGraph具体流程

2.1、创建ShaderGraph

选择Lit ShaderGraph

进入后可以看到这个

2.2、vertex 端点

object space 是可以链接物体的入口

position 顶点位置（用于计算物体再空间中的坐标）

normal 顶点法线（用于光照计算和渲染过程中，以模拟光线反射的效果）

tangent 顶点的切线（用于控制顶点切线的方向和位置）

2.3、Fragment 是插值

base color 基础颜色

smoothness 物体表面细节的平滑程度

normal 物体的片段法线（三点为一个面片）

emission 物体自发光效果

ambient occlusion 物体的环境光遮蔽

metallic 物体的金属质感

2.4、星环区域采集

combine

是将多个纹理或颜色值以某种方式混合或结合的操作，这里我们将星换的色彩B区和透明度进行变量设定，从而得到一个可以影响视觉的达到变动形态的星环。

combine 在shader中

float shape =0.5f;
vec4 color1 = texture(texture1, texCoord);
vec4 color2 = texture(texture2, texCoord);
vec4 combinedColor = mix(color1, color2, shape ，shape ); // 将两个颜色以50%的比例混合，透明度改成0.5

raction

通常用于一个数减去其整数部分后剩下的部分

vec2 texCoord = fract(originalTexCoord);

使纹理坐标在 [0, 1] 范围内重复

distance

用于测量空间中两点之间的直线距离

在shader中计算两点之间的欧几里得距离

vec2 point1 = vec2(2.0, 5.0);
vec2 point2 = vec2(6.0, 16.0);
float dist = distance(point1, point2);

noise sine wave

用于生成复杂的图案和动态效果

在shader中可以表示为

float random(vec2 st) {
    return fract(sin(dot(st, vec2(变量a, 变量b))) * 变量c);
}

float noise(vec2 st) {
    vec2 i = floor(st);
    vec2 f = fract(st);
    float a = random(i);
    float b = random(i + vec2(变量aa, 变量bb));
    float c = random(i + vec2(变量bb, 变量aa));
    float d = random(i + vec2(变量aa, 变量aa));
    vec2 u = f * f * (20 - 3.0 * f);
    return mix(a, b, u.x) + (c - a) * u.y * (1.0 - u.x) + (d - b) * u.x * u.y;
}

2.5、星环中心黑区

这段流程设置星环的中心区域，黑色区域可以避免遮挡星球渲染

remap

用于将输入值从原始范围线性映射到目标范围

在shader中将一个值从 [0, 1] 映射到 [0, 255]，或者从 [-1, 1] 映射到 [0, 1]

float norValue = 0.5; // 输入值在 [0, 1] 范围内
float remapValue = remap(normalizedValue, 0.0, 1.0, 0.0, 255.0);

Power

幂运算是一个内置函数，用于计算一个数的幂

// 标量
float pow(float x, float y);

// 向量
vec2 pow(vec2 x, vec2 y);
vec3 pow(vec3 x, vec3 y);
vec4 pow(vec4 x, vec4 y);

x：底数，可以是标量或向量。

y：指数，类型必须与 x 相同。

2.6、星环区域

制作三层不同尺寸形状的星环

saturate

确保值在合理范围内，避免出现意外的渲染结果

在shader中的

float saturatedValue = clamp(x, 0.0, 1.0);

用于将输入值限制在 [0, 1] 范围内。它的作用是将小于 0 的值截断为 0，大于 1 的值截断为 1，而在 [0, 1] 范围内的值保持不变