2018.10.10

于 2018-10-11 00:28:24 发布
阅读量121 收藏
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 学习日记
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_38022564/article/details/83005621

小结
老规矩，继续了基础纹理的学习（shader入门精要 这本书真是新手福音，感谢乐乐学姐）。接昨天在世界坐标下计算法线纹理，今天继续了渐变纹理及遮罩纹理的学习。整体上来说，后面两种都算是法线纹理的一点小改动吧。现在尽量还是多跟着书上的代码敲一敲，多熟悉吧。今天还大概看了点，OGSL的内容，感觉明天得再去找本讲的细一点的书。稍微浏览了一下shadertoy上的大神作品。真是羡慕啊，感觉自己的进度还是太慢了，容易产生杂念，今天思想老是抛锚。
不过还是不能急，多年半途而废的经验告诉我，保持热情的方法就是（好吧我也不知道，但是急肯定是没用的）
至少今天比起昨天，我稍微能看懂shadertoy上的一两行了,还是有信心的。GOOD GOOD STUDY DAY DAY UP!
在看代码的时候发现，老是容易忘记定义的参数该如何使用。今天认真总结了这几天的代码，发现其实要在片元着色实现某些计算时，参数的使用往往都有一个基本模块。将每一个模块的参数使用时的代码，放到一起。这样阅读代码的时候，有条理多了，也更容易记住。
今日学习代码：
在世界坐标下的法线纹理实现
Shader “Unlit/bump mapping2”
{
Properties
{ _Color("Color Tint ",Color) = (1,1,1,1)
_MainTex(“MainTex”,2D) = “white”{} //模型纹理坐标
_BumpMap(“Normal Map”,2D) = “bump”{} // 法线纹理坐标。bump 内置法线纹理，默认为模型自带法线信息
_BumpScale(“BumpScale”,Float) = 1.0 // 控制凹凸程度，为0时，意味该法线纹理不会对光照产生任何影响
_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
		// make fog work
		#pragma multi_compile_fog
		#include "Lighting.cginc"
		#include "UnityCG.cginc"

		fixed4 _Color;
		sampler2D _MainTex;
		float4 _MainTex_ST;          //纹理属性（平铺，偏移系数）
		sampler2D _BumpMap;
		float4 _BumpMap_ST;          //同上
		float _BumpScale;            // 法系纹理对光照的反应程度
		fixed4 _Specular;
		float _Gloss;
	struct a2v
	{
		float4 vertex:POSITION;
		float3 normal:NORMAL;
		float4 tangent:TANGENT;                  //将顶点的切线方向填充至tangent中（4个变量，w决定z方向）
		float4 texcoord:TEXCOORD0;               //纹理坐标
	};

	struct v2f
	{
		float4 pos:SV_POSITION;
		float4 uv:TEXCOORD0;                      //uv存放了两种纹理的坐标（模型，法线）
		float4 line1:TEXCOORD1;
		float4 line2:TEXCOORD2;
		float4 line3:TEXCOORD3;

	};

	
	v2f vert(a2v v)
	{
		v2f o;
		o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);                     //裁剪空间下的顶点坐标
		
		o.uv.xy = v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;    //纹理属性ST变换
		o.uv.zw = v.texcoord.xy*_BumpMap_ST.xy + _BumpMap_ST.zw;     //法线纹理变换
		
		float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;           //世界空间下的顶点坐标


		//计算从切线空间到世界空间的变换矩阵
		float3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);       //顶点法线
		float3 worldTangent = UnityObjectToWorldDir(v.tangent.xyz);    //切线向量
		float3 worldBinormal = cross(worldNormal, worldTangent)*v.tangent.w;  //副法线向量
		

	    // 将矩阵按行存储，第四位参数存放坐标
		o.line1 = float4(worldTangent.x,worldBinormal.x,worldNormal.x,worldPos.x);
		o.line2 = float4(worldTangent.y, worldBinormal.y, worldNormal.y, worldPos.y);
		o.line3 = float4(worldTangent.z, worldBinormal.z, worldNormal.z, worldPos.z);
		
		return o;
	}

	fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
	{
		//准备纹理法线方向
		fixed4 packedNormal = tex2D(_BumpMap, i.uv.zw);      //对法线纹理采样
		fixed3 tangentNormal = UnpackNormal(packedNormal);  //将按像素方式存储的法线数据（），映射回法线数据
		tangentNormal.xy *= _BumpScale;                      // 切线及副法线乘以对光线的影响系数（控制凹凸效果）
		tangentNormal.z = sqrt(1 - saturate(dot(tangentNormal.xy,tangentNormal.xy)));  //计算切线空间中的法线
		//变换矩阵，将法线变换到世界空间下
		float3 tangentNormalToworld = normalize(half3(dot( i.line1.xyz, tangentNormal),dot(i.line2.xyz, tangentNormal),dot(i.line3.xyz, tangentNormal)));
		


		fixed3 albedo = tex2D(_MainTex,i.uv.xy).rgb*_Color.rgb;        // 获得纹素数据
		fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT * albedo; //环境光
		
		
		//准备入射光方向  视角方向
		float3 worldPos = float3(i.line1.w, i.line2.w, i.line3.w);
		fixed3 lightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(worldPos));
		fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(worldPos));

		//计算漫反射，高光反射
		fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb*albedo*max(0, dot(tangentNormalToworld,lightDir));//反射光（使用的是切线空间坐标系）
		fixed3 h = normalize(tangentNormalToworld + lightDir);
		fixed3 specular = _LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0,dot(tangentNormalToworld,h)),_Gloss);


		return fixed4(specular + ambient + diffuse, 1);
	}
		ENDCG
}

	}	Fallback "Specular"

}

渐变纹理实现
// Upgrade NOTE: replaced ‘_Object2World’ with ‘unity_ObjectToWorld’

// Upgrade NOTE: replaced ‘_Object2World’ with ‘unity_ObjectToWorld’

// Upgrade NOTE: replaced ‘mul(UNITY_MATRIX_MVP,)’ with 'UnityObjectToClipPos()’

Shader “Unlit/RampTEX”
{
Properties
{ _Color("Color Tint ",Color) = (1,1,1,1)
_RampTex(“RampTex”,2D) = “white”{} //模型纹理坐标
_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
		// make fog work
		#pragma multi_compile_fog
		#include "Lighting.cginc"
		#include "UnityCG.cginc"

		fixed4 _Color;
		sampler2D _RampTex;
		float4 _RampTex_ST;          //纹理属性（平铺，偏移系数）
		fixed4 _Specular;
		float _Gloss;
	struct a2v
	{
		float4 vertex:POSITION;
		float3 normal:NORMAL;
		float4 texcoord:TEXCOORD0;               //纹理坐标
	};

	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);                     //裁剪空间下的顶点坐标
		o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
		o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
		o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_RampTex);        //内置宏计算平铺和平移之后的纹理坐标
		return o;
	}

	fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
	{
		fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
	    fixed3 lightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
		fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
		fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;


		fixed halfLambert = 0.5*dot(worldNormal, lightDir) + 0.5;           //半兰伯特模型,该部分的取值范围为【0,1】
		// 用半兰伯特模型构建一个纹理坐标并对渐变纹理（RampTex）采样，考虑到渐变纹理实质上只是一个一维纹理（纵轴不变）
		fixed3 diffuseColor = tex2D(_RampTex, fixed2(halfLambert, halfLambert)).rgb*_Color.rgb; //（漫反射系数）
		fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb*diffuseColor;

		fixed3 halfDir = normalize(lightDir+viewDir);
		fixed3 specular = _LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0, dot(worldNormal, halfDir)), _Gloss);

		return fixed4(specular + ambient + diffuse, 1);
	}
		ENDCG
}

	}	Fallback "Specular"

}
**遮罩纹理实现
// Upgrade NOTE: replaced ‘mul(UNITY_MATRIX_MVP,)’ with 'UnityObjectToClipPos()’

Shader “Unlit/MaskTexure” //对高光部分进行遮罩处理
{
Properties
{
_Color(“Color”,Color)=(1,1,1,1)
_MainTex(“MainTex”,2D) = “white”{}

	//法线纹理部分
	_BumpMap("NormalMap",2D) = "white"{}
	_BumpScale("Bump scale",float)=1
    //高光反射部分
	_SpecularMask("SpecularMask",2D) = "white"{}
	_Specular("Specular",Color) = (1,1,1,1)
	_SpecularScale("SpecularScale",float) = 1
	_Gloss("Gloss",Range(8,256)) = 20
}
	SubShader
	{

		Pass
		{   Tags{"LightMode" = "ForwardBase"}
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
		// make fog work
		#pragma multi_compile_fog

		#include "UnityCG.cginc"
		#include "Lighting.cginc"

		fixed4 _Color;

		sampler2D _MainTex;
		float4 _MainTex_ST;

		float _BumpScale;
		sampler2D _BumpMap;

		sampler2D _SpecularMask;
		float _SpecularScale;
			fixed4 _Specular;
			float _Gloss;
		

		struct appdata
		{
		  float4 vertex:POSITION;
		  float3 normal:NORMAL;
		  float4 tangent:TANGENT;
		  float4 texcoord:TEXCOORD0;
		  
		};

		struct v2f
		{
			float4 pos:SV_POSITION;
			float3 LightDir:TEXCOORD0;
			float3 ViewDir:TEXCOORD1;
			float2 UV:TEXCOORD2;
		};

		

		v2f vert(appdata v)
		{
			v2f o;
			o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
			o.UV.xy = v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
			TANGENT_SPACE_ROTATION;
			o.LightDir = mul(rotation, ObjSpaceLightDir(v.vertex)).xyz;
			o.ViewDir = mul(rotation, ObjSpaceViewDir(v.vertex)).xyz;
			return o;
		}

		fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
		{    //将切线空间的入射光线及视角方向归一化，高光部分计算时使用
			fixed3 tangentLightDir = normalize(i.LightDir);
			fixed3 tangentViewDir = normalize(i.ViewDir);
			//获得切线空间下的法线方向（采样--反映射--解压缩）
			fixed3 tangentNormal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.UV));
			tangentNormal.xy *= _BumpScale;
			tangentNormal.z = sqrt(1.0 - saturate(dot(tangentNormal.xy, tangentNormal.xy)));
			//计算纹素及环境光
			fixed3 albedo = tex2D(_MainTex, i.UV).rgb*_Color.rgb;
			fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT * albedo;
			//计算反射部分
			fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb*albedo*max(0, dot(tangentNormal, tangentLightDir));
			//计算高光部分，注意添加了高光遮罩纹理的处理
			fixed3 halfDir = normalize(tangentLightDir+tangentViewDir);
			fixed specularMask = tex2D(_SpecularMask, i.UV)*_SpecularScale;
			fixed3 specular = _LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0, dot(tangentNormal, halfDir)), _Gloss)*specularMask;

			return fixed4(ambient+diffuse+specular,1);
	}
	ENDCG
}
}

}

**

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值