UnityShader之遮挡透明
好久没写博客了,最近在学shader,不得不说,shader真的非常美妙,我沉迷其中无法自拔= =
之前做过一个遮挡透明的功能,当物体遮挡住主角时,该物体会变成半透明显示出主角。这次同样是遮挡透明的功能,不过,变透明的刚刚相反,是主角变成半透明,更严谨的说是主角被遮挡的那一部分变成半透明。
先放出结果图:
当被遮挡时,遮挡部分透明处理,那么需要涉及渲染深度的知识。引擎是如何判断哪个物体在前面哪个物体在后面呢?
深度:每个像素有自己的深度值,离摄像机近的深度小,远的深度大
深度缓冲区:存储每个像素的深度
颜色缓冲区:存储每个像素的颜色
过程:首先比较像素的深度与深度缓冲区同一位置的深度,如果前者小于后者,则未通过深度测试;否则,通过深度测试,将前者写入后者,将该像素的颜色写入到颜色缓冲区。将颜色缓冲区像素颜色显示到屏幕上。
通过这个过程即可把深度小的像素剔除掉,将深度大的显示到屏幕上,从而实现物体的前后顺序。
UnityShader提供了ZWrite 和 ZTest对应深度写入和深度测试。
调整ZWrite可以控制是否将深度写入到深度缓冲区,当然,前提是深度测试通过,如果没通过测试,那么肯定是无法写入的
调整ZTest可以定义上述中前者与后者的比较关系,默认为LEqual即小于等于时通过测试
那么可以得到一种实现思路,用两个PASS:
第一个PASS:ZTest 为 Greater,ZWrite 为 Off,当该像素被遮挡即深度大于深度缓冲区对应位置深度时执行该PASS,那么就可以在该PASS中实现被遮挡像素的效果。
第二个PASS:ZTest为LEqual,ZWrite 为 On,这个PASS与上述PASS是互斥的,在这个PASS中实现未被遮挡像素的效果。
设置ZWrite 是为了防止两个PASS都执行,如果第一个PASS的ZWrite为On,某一像素未被遮挡时,执行第一个PASS,将像素深度写入深度缓冲区,然后轮到第二个PASS进行深度测试时也会通过,因为小于等于嘛。
被遮挡像素透明实现用了边缘光使得更炫酷。边缘光公式大概如下:
fixed rim=1-saturate(dot(worldNormalDir,worldViewDir));
fixed3 finalCol=_RimColor.xyz*pow(rim,_RimPower)*_RimIntensity
通过第一个式子可以得到一个参数rim,顶点法线方向与视角方向契合度越高则rim越小,否则rim越大,即越靠近边缘rim越大
第二个式子中pow是为了提高边缘光硬度
代码:
// Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld' Shader "MyShader/Rim/RimShader" {
Properties{
_RimColor("Rim Color",Color)=(1.0,1.0,1.0,1.0)//边缘光颜色
_RimPower("Rim Power",Range(0.1,))=3.0//Pow参数
_RimIntensity("Rim Intensity",Range(,))=//边缘光强度 _MainTex("Base (RGB)",2D)="white"{}
}
SubShader{
//当所有不透明物体渲染后开始渲染此物体
Tags{"Queue"="Geometry+50" "RenderType"="Opaque"} Pass{
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
Cull Off
ZWrite Off
ZTest Greater CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc" fixed4 _RimColor;
float _RimPower;
float _RimIntensity; struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
}; struct v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float4 worldPos:TEXCOORD0;
float3 worldNormal:TEXCOORD1;
}; v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.worldPos=mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
o.worldNormal=UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
return o;
} fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET{
fixed3 worldNormalDir=normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldViewDir=normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed rim=-saturate(dot(worldNormalDir,worldViewDir)); fixed3 col=_RimColor.xyz*pow(rim,_RimPower)*_RimIntensity;
return fixed4(col,0.3);
}
ENDCG
} Pass{
Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
ZWrite On
ZTest LEqual
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
#include "AutoLight.cginc" sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST; struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float2 texcoord:TEXCOORD0;
}; struct v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float2 uv:TEXCOORD0;
}; v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
o.uv=v.texcoord*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
return o;
} fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET{
fixed3 col=tex2D(_MainTex,i.uv).rgb; return fixed4(col,);
} ENDCG
} }
FallBack "Diffuse"
}
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