UnityShader纹理

本文介绍如何在Unity中使用单张纹理替代物体的漫反射颜色,并通过Lambert光照模型计算光照效果。详细解析了Shader代码,包括属性设置、顶点和片段着色器的实现,以及如何调整纹理的缩放和平移。

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纹理

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  1. 单张纹理
    使用:用一张纹理来代替物体的漫反射颜色
    使用Lambert光照模型来计算光照
Shader "Unlit/SingleTexture"
{
Properties {
		_Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)//纹理反射颜色
		_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
	}
	SubShader {		
		Pass { 
			Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
		
			CGPROGRAM
			
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag

			#include "Lighting.cginc"
			
			fixed4 _Color;
			sampler2D _MainTex;
			//使用纹理名_ST可以得到该纹理的缩放和平移值,
			_MainTex_ST.xy储存缩放值,_MainTex_ST.zw储存偏移值。可在面板中调节
			float4 _MainTex_ST;
			
			struct a2v {
				float4 vertex : POSITION;
				float3 normal : NORMAL;
				float4 texcoord : TEXCOORD0;
			};
			
			struct v2f {
				float4 pos : SV_POSITION;
				float3 worldNormal : TEXCOORD0;
				float3 worldPos : TEXCOORD1;
				float2 uv : TEXCOORD2;
			};
			
			v2f vert(a2v v) {
				v2f o;
				o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				
				o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
				
				o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
				
				o.uv = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
				// Or just call the built-in function
				内置宏 效果一样
//				o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
				
				return o;
			}
			
			fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
				fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
				fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
				
				// Use the texture to sample the diffuse color
				fixed3 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv).rgb * _Color.rgb;
				
				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;//环境光
				
				fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir));//Lambert
				return fixed4(ambient + diffuse,1.0);
			}
			
			ENDCG
		}
	} 
	FallBack "Specular"
}

调整面板
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
效果如图所示
当然也可以应用于其他光照模型。

### 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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