shader篇-纹理-渐变纹理
简介
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纹理的一开始的作用是用以定义物体的颜色,但后面发现纹理可以存储任何表面属性。比如说,使用渐变纹理来控制漫反射光照的结构。在很多卡通风格的渲染中都使用了该技术。
代码实现
配置
Properties {
_Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
_RampTex ("Ramp Tex", 2D) = "white" {}
_Specular ("Specular", Color) = (1, 1, 1, 1)
_Gloss ("Gloss", Range(8.0, 256)) = 20
}
SubShader {
Pass {
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _RampTex;//存储的渐变纹理
float4 _RampTex_ST;
fixed4 _Specular;
float _Gloss;
输入输出结构
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;
};
顶点着色器
v2f vert(a2v v) {
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
//利用内置函数计算平铺和偏移后的纹理坐标
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _RampTex);
return o;
}
片元着色器
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
//半兰特模型
fixed halfLambert = 0.5 * dot(worldNormal, worldLightDir) + 0.5;
fixed3 diffuseColor = tex2D(_RampTex, fixed2(halfLambert, halfLambert)).rgb * _Color.rgb;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * diffuseColor;
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0, dot(worldNormal, halfDir)), _Gloss);
return fixed4(ambient + diffuse + specular, 1.0);
}
_RampTex实际上是一个一维纹理,因此纹理坐标的u和v方向我们都使用了halfLambert
注意
渐变纹理的wrap mode应设为clamp模式,防止对纹理采样由于浮动数精度造成一些问题。
最终效果
渐变纹理