Unity Shader 学习11: 卡渲基础 - 描边 + 着色

0 、获取原神模型：

【游戏开发实战】下载原神模型，PMX转FBX，导入到Unity中，卡通渲染，绑定人形动画（附Demo工程）-优快云博客

《原神》公测视频征集计划
 

一、描边pass：Outline

1. 将顶点沿着法线方向向外扩

2. 剔除正面，只保留背面，得到外轮廓：Cull Front

3. 控制粗细随视距（顶点与摄像机距离）缩放：

等价于之前做的连连看中 “乘上depth” 的操作，视距越小 东西也要变小

v2f vert(appdata v)
 {
    v2f o;
    
    //随视距缩放
    float camDistance = length(mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex) -             
    _WorldSpaceCameraPos);//顶点与摄像机的距离
    float3 OutlineWidth = v.normal * _OutlineWidth * camDistance;

    //顶点外扩
    float3 pos = v.vertex + OutlineWidth;

    o.pos = TransformObjectToHClip(pos); 
    o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
    return o;
}

未描边

添加描边

选加：

4. 利用模板缓冲，仅获得最外轮廓

5. 利用法线平均化修复法线转折处的描边断裂

6. SRP合批优化：render object过滤绘制外轮廓的pass

二、着色Pass：Unlit

1. 兰伯特 + rampTexture ——二分

2. 高光 + 边缘光（菲涅尔）

3. 阴影：① 产生阴影的Pass：ShadowCaster，② 再在Unlit中接收阴影
               可以在urp管线的配置中修改shadow的精度

 half4 frag(v2f i) : SV_Target
{
    half4 col = (0,0,0,0);
    half3 l = _MainLightPosition;
    half3 v = normalize(i.viewWS);

    //漫反射
    half nl = dot(l, i.normalWS) * 0.5 + 0.5 ;

    //阴影
    if(_UseShadow){
        Light mainLight = GetMainLight(i.shadowCoord);
        nl *= mainLight.shadowAttenuation * 0.5 + 0.5;//获取阴影衰减值
    }
    half4 baseColor = tex2D(_MainTex, i.uv);
    col = baseColor;

    //RampTex
    if(_UseRampTex){
        half4 rampColor = tex2D(_RampTex, nl);
        col *= rampColor;
    }
               
    //镜面反射
    if(_UseSpecular){
        half3 h = normalize(l + v);
        half nh = pow(max(0, dot(i.normalWS, h)), _SpecPower * 100);
        col += nh * _SpecColor;
    }
               
    //边缘光（菲涅尔）
    if(_UseRimLight){
        half nv = 1 - max (0, dot (i.normalWS, v));
        half f = pow(nv, _RimPower) * _SpecColor;
        col += f;
    }

    return col ; 
}