UnityShader入门——纹理应用和透明效果

渐变纹理

最简单的，用一张贴图去实现，给出的贴图应该是渐变的色块

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float halfLambert = dot(i.worldNormal,lightDir)* 0.5 + 0.5;
//漫反射
float3 diffue =  _LightColor0.rgb * _Diffse.rgb  * tex2D(_RampTex,float2(halfLambert,halfLambert));

渐变纹理按照半兰伯特光照的颜色排序，在 x 轴上渐变

遮罩纹理

对blinn phong高光使用该效果，可以控制高光颜色强度

局部着色器实现

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float3 halfPhongMask = tex2D(_SpecularMask,i.uvMask).r * _SpecularMaskStrength;//提取遮罩贴图并 和强度进行相关

  //高光反射
  //float3 halfView = normalize(_WorldSpaceCameraPos + _WorldSpaceLightPos0);
  float3 halfView = normalize(viewDir + lightDir);
 float3 phong = _LightColor0.rgb * _Specular.rbg * pow(max(0,dot(i.worldNormal,halfView)),_Gloss) *                  halfPhongMask; //加入遮罩

透明效果

  1. 透明度测试：

    只要一个片元的透明度不满足条件（通常小于某个阈值），那么就舍弃对应的片元。被舍弃的片元不会在进行任何的处理，也不会对颜色缓冲产生任何影响；否则，就会按照普通的不透明物体来处理，即进行深度测试，深度写入等等。虽然简单，但是很极端，要么完全透明，要么完全不透明。

  2. 透明度混合：

    可以得到真正的半透明效果，它会使当前片元的透明度作为混合因子，与已经储存在颜色缓冲中的颜色值进行混合么，得到新的颜色。但是，透明度混合需要关闭深度写入，这使得我们要非常小心物体的渲染顺序。注意：透明度混合只关闭了深度写入，但没有关闭深度测试。这表示当使用透明度混合渲染一个片元时，还是会比较它的深度值与当前深度缓冲中的深度值，如果深度值距离摄像机更远，那么就不会在进行混合操作。比如一个不透明物体在透明物体前面，我们先渲染不透明物体，可以正常的挡住不透明物体。

正确的渲染顺序

首先将所有的不透明物体开始深度测试和深度写入，然后将所有透明物体排序，从远到近进行渲染

渲染队列

名称 队列索引号 描述
Background 1000 这个渲染队列会在其他任何队列之前被渲染，通常用来渲染背景
Geometry 2000 默认的渲染对了，大多数物体使用这个队列，不透明物体使用这个队列
AlphaTest 2450 需要透明度测试的物体使用的队列
Transparent 3000 这个队列的物体会在所有Geometry和AlphatTest物体渲染之后，再按照从后往前的顺序进行渲染。任何透明物体都使用该队列
Overlay 4000 该队列实现一些叠加效果。任何最后渲染的物体在该对了。

输入地方在Tags中进行选择，渲染顺序是根据队列索引号从效到大，如果想要使用不同的队列索引号，需要在Tags中使用

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"Queue"="Transparent - 500"//渲染顺序

以上操作使用的就是 2500 的队列索引号

透明度测试

使用基础的 if 判断，将透明度小于给定裁剪透明值的给抛弃掉

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 float4 uvColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
               
if(uvColor.a - _Alpha_CullOf < 0 )
  {
       discard;//裁剪
 }
                
        float3 diffuseColor = _LightColor0.rbg * _Diffse.rbg * (max(0,dot(viewDir,i.worldNormal)) *0.5 + 0.5) * uvColor.rbg;

Tags中的设置

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Tags { "Queue"="AlphaTest" "IgnoreProjector" = "true" }

为了性能考虑，建议规范化书写Tags里面的内容

FallBack

不同的类型的FallBack也不同

Diffuse - Diffuse

目前对于AlphaTest没找到一个合适的

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透明混合

在UnityShader中，只要有关键字Blend,就代表开启混合（除Blend off以外），OpenGL和DX的使用是需要手动开启的

命令 描述
Blend SrcFactor DstFactor 开启混合，并设置混合因子。源颜色（该片元颜色）乘以SrcFactor,目标颜色（已经存在于颜色缓冲的颜色）会乘以DstFactor,然后把两者相加后在存入颜色缓冲区
Blend SrcFactor DstFactor,SrcFactorA DstFactorA 与上面一样，只是使用不同的因子来混合透明通道

混合因子

参数 描述
One 因子为1
Zero 因子为0
SrcColor 因子为元颜色值。当用于混合RGB的混合等式时，使用SrcColor的RGB分量作为混合因子；当用于混合A的混合公式的时候，使用SrcColor的A分量作为混合因子。
SrcAlpha 因子为源颜色的透明度值（A通道）
DstColor 因子目标颜色值。相当于混合RGB通道的混合等式时，使用DstColor的RGB分量作为混合因子；当用于混合A通道的混合等式时，使用DstColor的A分量作为混合因子。
DstAlpha 因子为目标颜色的透明度值（A通道）
OneMinusSrcColor 因子为（1-源颜色）。相当于混合RGB通道的混合等式时，使用结果RGB分量作为混合因子；当用于混合A通道的混合等式时，使用结果的A分量作为混合因子。
OneMinusSrcAlpha 因子为（1-源颜色的透明度值）
OneMinusDstColor 因子为（1-目标颜色）。相当于混合RGB通道的混合等式时，使用结果RGB分量作为混合因子；当用于混合A通道的混合等式时，使用结果的A分量作为混合因子。
OneMinusDstAlpha 因子为（1-目标颜色的透明度值）

混合操作

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常见混合操作类型

  1. //正常（Normal）透明度混合

    Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

  2. //柔和相加

    Blend OneMinusDstColor One

  3. //正片叠底

    Blend DstColor Zero

  4. //两倍相乘

    Blend DstColor SrcColor

  5. //变暗

    BlendOp min

  6. Blend One One

    //变亮

  7. Blend OneMinusDstColor One

  8. Blend One OneMinusSrcColor

    //线性减淡

  9. Blend One One

基本格式

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Shader "Unlit/06"
{
    Properties
    {
        _MainTex("MainTex",2D) = "white" {}

        _Diffse("Diffuse",Color) = (1,1,1,1)

        _AlphaRange("AlphaRange",Range(0,1))= 0.5

    }
    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="Transparent" "IgnoreProjector" = "true" "RenderType" = "Transparent" }
        LOD 100

        ZWrite Off //关闭深度写入
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha //选择合适的混合模式

        Pass
        {
           Tags{"LightMode"= "ForwardBase"}
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"
             #include "UnityLightingCommon.cginc "

          

                struct v2f
                {
                    float4 vertex : SV_POSITION;
                    float2 uv: TEXCOORD0;
                    float3 worldPos: TEXCOORD1;
                    float3 worldNormal : TEXCOORD2;

             
                };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            
            float4 _Diffse;

            float _AlphaRange;




            v2f vert (appdata_tan v)
            {
                v2f o;

                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);

                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;

                o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);

                
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {

                //切线空间的视线和光线方向获取

                float3 environmentLightColor = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz; 

                float3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));

                float3 lightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));


           

               float4 uvColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
               
            
                
              
               float3 diffuseColor = _LightColor0.rbg * _Diffse.rbg * (dot(viewDir,i.worldNormal) * 0.5 + 0.5) * uvColor.rbg;


                
                float3 resColor = environmentLightColor + diffuseColor;


                float4 col = float4(resColor,uvColor.a * _AlphaRange);//源物体的a值操作 关键点
                
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }

    FallBack "Transparent/VertexLit"
}

容易出错

透明混合中对于半透明物体前后关系交叉，深度判断容易出错的情况，在原有的pass上方新建一个下面这个就行

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