终于把Shader Instancing加到引擎里去了

博客指出ShaderConst数量有限,VS1.0有96个,VS2.0有256个,每个为float4,可供描述Instance的信息量有限。介绍了根据不同需求的3种实现方式,还提及计算mvp时忽略view matrix,计算时预留uniform,以及处理Instance index的方法,SM3.0则较轻松。

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大概说一下
        因为ShaderConst数量有限
                1. VS1.0中有96个
                2. VS2.0中有256个
                每个是一个float4,所以可供描述Instance的信息量有限

        根据不同需要,实现分为3种:
        1.  需要3个轴Rotation和Translate的物件,使用float4x4描述一个Instance
                     VS1.0一个Batch可以提交20个,VS2.0是60个
        2.  需要Translate和y轴Rotation,使用float4描述一个Instance,xyz是position,w是rotation
                     VS1.0一个Batch可以提交80个,VS2.0是240个
        3.  植物,使用float4描述一个Instance,xyz是position,w是sway
                     VS1.0一个Batch可以提交80个,VS2.0是240个
                     顺便,在计算mvp时,直接忽略掉view matrix,即是billboard ^_^

        我在计算时都减去了16,预留给其他的uniform。
        而Instance index我没有修改Vertex的格式,而是直接插在了Diffuse.r中,取的时候int index = int(diffuse.r * 256);就好了。

        当然,如果是SM3.0就不必这么辛苦了。
<think>我们正在讨论《崩坏:星穹铁道》的着色器效果复现。根据引用[3],有一个名为"HonkaiStarRailToonShader"的开源项目,它提供了适用于UnityURP(通用渲染管线)的卡通风格着色器。这个项目可能是一个很好的起点,因为它直接针对《星穹铁道》的视觉风格。用户问题:如何在《星穹铁道》中复现特定的shader效果或场景?步骤分解:1.理解游戏视觉效果:《星穹铁道》采用了高度风格化的卡通渲染(ToonShading),包括清晰的轮廓线、平滑的色块和特殊的光照处理。2.技术工具选择:根据引用[3],我们可以使用Unity引擎(URP管线)和其提供的HonkaiStarRailToonShader项目作为基础。3.复现特定效果:需要分析目标效果(如角色技能特效、场景氛围等)并调整着色器参数或编写自定义着色器代码。具体实施:-轮廓线:卡通渲染的关键特征。HonkaiStarRailToonShader项目已经实现了基于法线偏移和深度差的轮廓线生成。-光照模型:使用渐变纹理(RampTexture)实现平滑的明暗过渡,模拟卡通着色。-特殊效果:例如粒子特效、全息投影等,可能需要结合ShaderGraph和VFXGraph。参考引用[3]的项目结构:-项目地址:https://gitcode.com/gh_mirrors/ho/HonkaiStarRailToonShader-包含的主要功能:-基础卡通着色(漫反射、高光、边缘光)-轮廓线(可调整宽度和颜色)-头发和皮肤的特殊处理操作步骤:1.克隆或下载项目代码。2.在Unity中打开(要求URP环境)。3.将提供的Shader应用到材质球,并调整参数匹配《星穹铁道》的视觉效果。4.对于特定场景效果(如星穹列车的光效),可能需要额外编写自定义Shader或修改现有Shader。注意事项:-游戏实际渲染可能使用定制引擎,因此Unity中的复现是近似模拟。-效果优化:移动平台需注意性能,避免复杂计算。相关问题:1.如何调整HonkaiStarRailToonShader中的轮廓线粗细?2.在Unity中如何模拟《星穹铁道》的角色技能特效?3.卡通着色器在移动设备上的性能优化方法?</think>### 《星穹铁道》着色器效果复现指南 在《崩坏:星穹铁道》中实现特定着色器效果,核心是理解其标志性的卡通渲染风格(Toon Shading)。根据引用[3]的开源项目**HonkaiStarRailToonShader**,以下是关键实现步骤: #### 一、基础渲染管线搭建 1. **环境配置** - 使用Unity URP(通用渲染管线) - 导入项目资源:`https://gitcode.com/gh_mirrors/ho/HonkaiStarRailToonShader` - 基础Shader结构: ```hlsl Shader "StarRail/Toon" { Properties { _MainTex ("Albedo", 2D) = "white" {} _Ramp ("Ramp Texture", 2D) = "white" {} // 控制色阶过渡 _OutlineWidth ("Outline Width", Range(0,0.1)) = 0.02 } SubShader { // 渲染通道定义... } } ``` 2. **核心效果实现** - **轮廓线渲染**:通过法线外扩+深度检测实现动漫描边 ```hlsl float4 outlinePos = TransformObjectToHClip(v.position + v.normal * _OutlineWidth); ``` - **色阶分离**:使用Ramp纹理量化光照 ```hlsl half3 ramp = tex2D(_Ramp, float2(ndotl * 0.5 + 0.5, 0.5)).rgb; ``` - **高光处理**:添加各向异性高光模拟头发/金属反光 #### 二、特定效果复现技巧 1. **角色特效**(如星穹爆发) - 结合粒子系统与Shader自定义光照 - 添加UV扰动模拟能量流动: ```hlsl float2 uvDistort = _Time.y * _FlowSpeed + noiseTex.rg; float4 mainTex = tex2D(_MainTex, i.uv + uvDistort); ``` 2. **场景氛围**(如空间站环境) - 使用深度雾效增强空间感 ```hlsl float fogFactor = saturate((_FogEnd - depth) / (_FogEnd - _FogStart)); ``` - 添加屏幕后处理:Bloom(辉光)、Color Grading(色调分级) 3. **材质区分** | 材质类型 | 关键参数 | 示例效果 | |---------|---------|---------| | 丝绸服饰 | `_Anisotropy` > 0.8 | 流动高光 | | 金属装甲 | `_Metallic` = 1.0 | 锐利反射 | | 发光体 | `_EmissionMap` + HDR | 自发光 | #### 三、性能优化 1. 使用GPU Instancing减少Draw Call 2. LOD分级:远距离简化Shader计算 3. 烘焙静态光影(如空间站环境光) > 实践建议:从引用[3]的示例场景入手,逐步修改`ToonLighting.hlsl`中的光照模型,并通过Frame Debugger实时调试效果[^3]。 --- ### 相关问题 1. 如何在Unity中实现《星穹铁道》风格的头发高光效果? 2. 卡通渲染中的轮廓线算法有哪些优化方案? 3. 如何通过Shader实现星穹列车车窗的折射效果? 4. URP管线下如何管理多个角色Shader的渲染优先级?
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