UnityShader之OutLine

这篇博客介绍了如何在Unity中使用Shader实现观察空间下的均匀描边效果。关键在于将顶点坐标转换到观察空间并根据法线进行偏移,确保线条在不同视角下宽度一致。Shader包含两个Pass,一个用于绘制线条,一个用于填充。最终实现了在物体边缘描绘出固定宽度的轮廓线。

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算法很简单,主要需要不同观察角度看上去线的宽度一样,需要转换到观察空间进行操作,空间变换请看我上一篇博客。
需要两个pass,一个画线,一个填充

Shader "Custom/Outline"
{
	Properties
	{
	
	_OutlineVal("Outline value", Range(0., 2.)) = 1.                //描线的宽度
		_OutlineCol("Outline color", color) = (1., 1., 1., 1.)
	}
		SubShader
	{
		Tags{ "Queue" = "Geometry" "RenderType" = "Opaque" }

		Pass
	{
		Cull Front

		CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"

		struct v2f {
		float4 pos : SV_POSITION;
	};

	float _OutlineVal;

	v2f vert(appdata_base v) {
		v2f o;
		o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MV, v.vertex);       //注意这里只换算到观察空间,还没有到裁剪空间
		float3 normal = mul((float3x3) UNITY_MATRIX_IT_MV, v.normal); //上一篇博客说过,法线的变换需要用到UNITY_MATRIX_IT_MV
		o.pos.xy += _OutlineVal*normal.xy;   //观察空间里xy方向始终和最终屏幕方向相同,这保证了描线始终面向我们,边缘朝外偏移一点点
		o.pos = mul(UNITY_MATRIX_P, o.pos); //最终需要把坐标从观察空间变换到裁剪空间
		return o;
	}

	fixed4 _OutlineCol;

	fixed4 frag(v2f i) : SV_Ta
<think>好的,我现在需要帮助用户在Unity URP中使用Amplify Shader Editor实现描边效果。首先,我得回忆一下URP中的渲染流程和描边实现的常见方法。通常,描边可以通过两种方式实现:一种是后处理效果,比如用Sobel算子检测边缘;另一种是通过几何方法,比如在物体周围扩展一个外框。这里用户提到要使用Amplify Shader Editor创建Pass,所以应该是后者,即在Shader中添加额外的Pass来渲染描边。 首先,URP和内置渲染管线不同,它对多Pass的支持有限。传统上,内置管线可以添加多个Pass,但URP通常需要借助Renderer Features或者修改Shader Graph来实现多Pass。不过Amplify Shader Editor可能允许用户自定义Pass,所以需要确认如何在Amplify中设置多个Pass。 接下来,我需要考虑如何实现几何描边。常见做法是在顶点着色器中将顶点沿法线方向挤出,然后在片段着色器中输出描边颜色。这个Pass需要在主渲染Pass之前执行,并且使用不同的渲染设置,比如关闭深度写入,开启正面剔除,只渲染背面等。这样可以让描边在物体周围形成轮廓。 然后,关于URP的兼容性。URP的Shader需要包含特定的Tags和LightMode,比如"RenderPipeline"="UniversalPipeline",以及正确的LightMode,如"SRPDefaultUnlit"或其他。需要确保描边Pass的LightMode被URP识别,可能需要参考URP的文档或现有Shader的结构。 另外,使用Amplify Shader Editor时,可能需要手动编写Custom Expression节点或者修改生成的代码,因为默认的节点可能不支持多Pass。或者,用户需要在Amplify中配置额外的Pass,并设置正确的渲染状态,比如Cull Front,ZWrite Off等。 可能遇到的问题包括:Pass的执行顺序不正确导致描边被主Pass覆盖,法线方向不正确导致描边不均匀,或者URP不识别自定义的Pass。需要检查Shader的编译错误,确保所有Tags和状态正确设置,同时调整顶点偏移的方式,可能使用法线乘以外扩的宽度,并在视图空间或世界空间中进行变换,避免模型缩放带来的问题。 最后,测试和优化。调整描边的宽度、颜色,确保在不同视角和光照条件下效果稳定。可能需要使用屏幕空间的宽度计算,或者基于距离的衰减,使描边看起来更自然。 总结步骤应该是:创建新的Shader,添加一个Pass用于描边,配置该Pass的渲染状态,编写顶点和片段着色器逻辑来挤出顶点并着色,然后在URP中应用该材质到物体上,调整参数以达到预期效果。</think>在Unity URP中使用Amplify Shader Editor实现描边效果需要结合**几何挤出法**和**多Pass渲染技术**。以下是具体实现步骤: --- ### 一、Shader结构配置 1. **创建Amplify Shader** - 新建`Amplify Shader`,选择`Universal Render Pipeline/Lit`模板 - 在`Shader Settings`中启用`Custom Editor`支持 2. **添加描边Pass** ```python // Amplify中需手动插入Pass代码 Pass { Name "Outline" Tags { "LightMode" = "SRPDefaultUnlit" } Cull Front ZWrite Off } ``` 该Pass配置特点: - `Cull Front`:只渲染背面 - `ZWrite Off`:关闭深度写入[^1] --- ### 二、顶点处理核心逻辑 1. **法线挤出计算** ```glsl // 顶点Shader节点配置 float3 outlineOffset = normalize(v.normal) * _OutlineWidth; v.vertex.xyz += outlineOffset; ``` 使用**视图空间法线**确保透视正确: $$outline_{offset} = mul((float3x3)UNITY_MATRIX_V, v.normal) * width$$ 2. **抗透视变形优化** ```glsl float4 clipPos = TransformObjectToHClip(v.vertex); float3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos - mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz); float3 scaledNormal = v.normal * length(viewDir); ``` --- ### 三、完整参数配置示例 ```python // Properties _OutlineWidth("Outline Width", Range(0, 0.1)) = 0.05 _OutlineColor("Outline Color", Color) = (0,0,0,1) // 描边Pass片段Shader return _OutlineColor * (1 - saturate(dot(N, V))); // 边缘衰减 ``` --- ### 四、URP兼容性设置 1. 在`Project Settings/Graphics`中确认URP Asset包含: - 启用Depth Texture - 启用Opaque Texture 2. 材质Inspector中需设置: - Surface Type: Opaque - Lighting Mode: Unlit ---
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