UnityShader24：最简单的屏幕后处理例子

一、需要提前了解的

其实关于屏幕后处理(Screen Post-processing Effects)相关的知识，前面已经提过了不少：

这些是 OpenGL 渲染部分：

OpenGL基础35：帧缓冲（下）之简单图像处理：图像处理更多的是思维和算法，和你的平台/语言都无关
OpenGL基础33：帧缓冲（上）之离屏渲染
OpenGL基础34：帧缓冲（中）之附件

搞懂了上面这些后，就可以进入 Unity3D 了：

UnityShader19：渲染纹理（上）之截屏功能实现：里面有关 RenderImage 函数和 Bilt 函数的讲解，这里会用到
UnityShader20：CommandBuffer初见（上）
UnityShader20.1：CommandBuffer初见（下）

了解了这些内容之后，这一章的内容就非常好理解

二、屏幕后处理 C# 部分逻辑

屏幕后处理的时机：完成整个场景、得到屏幕图像后
屏幕后处理的目的：对整个游戏画面添加各种艺术效果和屏幕特技

对于上面的时机和目的，单纯的一个或多个 Shader 就可能难以去实现完整的屏幕后处理逻辑，还需要脚本的帮助

先解决第一个问题：抓取屏幕，这就依赖于 OnRenderImage 函数和 Graphics.Bilt 函数

using UnityEngine;
using System.Collections;[ExecuteInEditMode]
//当在物体上添加该脚本时，Camera组件也会被自动被添加上去（如果没有的话）
[RequireComponent(typeof(Camera))]
public class PostEffectsBase: MonoBehaviour
{protected void Start(){//如果显卡支持图像后期处理效果if (!SystemInfo.supportsImageEffects){//设置当前组件为关闭状态enabled = false;}}protected Material CheckShaderAndCreateMaterial(Shader shader, Material material){//判断当前着色器是否可在当前显卡设备上使用，如果对应的着色器的所有Fallback都不可支持或者传入的着色器就不存在，返回nullif (shader == null || !shader.isSupported)return null;if (material && material.shader == shader)return material;else{material = new Material(shader);//设置当前材质不会被保存在场景中material.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;if (material)return material;elsereturn null;}}
}

上面这个是基类，主要用于检查条件和资源是否支持我们进行图像后处理，以及组合 Shader 和 Meterial

SystemInfo.supportsImageEffects：如果显卡支持图像后期处理效果，返回 true
[RequireComponent(typeof(cName))]：添加依赖项：当你设置一个用了 RequireComponent 的脚本为组件，与此同时组件 cName 也会被自动被添加上去（如果没有的话）且不可被移除
shader.isSupported：当前着色器是否可在当前显卡设备上使用，如果对应的着色器的所有 Fallback 都不可支持，返回 false
object.hideFlags：设置的值应为 Unity 内置的枚举 HideFlags，用于控制对象的销毁、保存和在检查器中的可见性

using UnityEngine;
using System.Collections;public class PostEffectExample: PostEffectsBase
{public Shader shader;private Material _material;public Material material{get{_material = CheckShaderAndCreateMaterial(shader, _material);return _material;}}[Range(0.0f, 3.0f)]public float brightness = 1.0f;[Range(0.0f, 3.0f)]public float saturation = 1.0f;[Range(0.0f, 3.0f)]public float contrast = 1.0f;void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest){if (material != null){material.SetFloat("_Brightness", brightness);material.SetFloat("_Saturation", saturation);material.SetFloat("_Contrast", contrast);Graphics.Blit(src, dest, material);}else{Graphics.Blit(src, dest);}}
}

这是屏幕后处理的核心脚本：通过 OnRenderTexture 拿到当前屏幕 RT，之后再通过 Blit 将它作为绑定了指定 Shader Meterial 的主纹理，进行一次或多次渲染，得到的最终结果会显示到屏幕上

MonoBehaviour.OnRenderImage(srcRT, targetRT)：中文简单介绍参见这里，它在所有不透明和透明的 Pass 执行完毕后被调用，以便对场景中所有的游戏对象都产生影响
Graphics.Blit(…)：中文简单介绍参见这里

三、亮度、对比度与饱和度

和这一章一样，亮度、对比度与饱和度的计算当然是在着色器中：

Shader "Jaihk662/PPEExample1"
{Properties{_MainTex("Base(RGB)", 2D) = "white" {}_Brightness("Brightness", Float) = 1            //亮度_Saturation("Saturation", Float) = 1            //饱和度_Contrast("Contrast", Float) = 1                //对比度}CGINCLUDE       //和之前常用的CGPROGRAM不同，在CGINCLUDE和ENDCG范围内插入的shader代码会被插入到所有Pass中#include "UnityCG.cginc"sampler2D _MainTex;  half _Brightness;half _Saturation;half _Contrast;struct vert2frag {float4 pos: SV_POSITION;float2 uv: TEXCOORD0;};vert2frag vert(appdata_img v){vert2frag o;o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.texcoord;return o;}half4 frag(vert2frag i): SV_Target{fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);//计算亮度fixed3 finalColor = renderTex.rgb * _Brightness;//计算饱和度fixed luminance = 0.2125 * renderTex.r + 0.7154 * renderTex.g + 0.0721 * renderTex.b;       //图像转黑白的专业算法fixed3 luminanceColor = fixed3(luminance, luminance, luminance);finalColor = lerp(luminanceColor, finalColor, _Saturation);//计算对比度fixed3 avgColor = fixed3(0.5, 0.5, 0.5);finalColor = lerp(avgColor, finalColor, _Contrast);return fixed4(finalColor, renderTex.a);  }ENDCGSubshader{Pass{ZTest Always Cull Off ZWrite OffFog { Mode off }        //设置雾模式：关闭CGPROGRAM//使用低精度（FP16）以提升fragment着色器的运行速度，减少时间#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest#pragma vertex vert#pragma fragment fragENDCG}}
}

然后只需要将这个 Shader 给到对应的后处理脚本就 OK，这个 Shader 就是 Bilt 操作时 Meterial 对应的 Shader

上面的参数对应的亮度为 2.74，饱和度为 0.83，对比度为 0.2，效果和原图如下：