【shaderforge学习笔记】 Rotator节点
ShaderForge Rotator节点
一、节点介绍
旋转器
输出的是输入的uv以[piv]为锚点旋转后[ang] (单位为弧度)的uv信息。如果ang没有连线，或者ang连线到time节点上，那么[spd]会控制旋转速度。
二、Rotator节点的输入
1. Piv
Piv是旋转操作的锚点,是一个二维数据(x,y)
uv坐标是从(0,0)->(1,1)的二维坐标系,左下角坐标(0,0)，右上角坐标(1,1)，中心点坐标(0.5,0.5)
举例：以左下角(0,0)为锚点旋转
2. Ang
旋转的角度（以弧度为单位，2PI为一周）
将弧度换算成角度
角度值 *PI/180 = 弧度值
3. Spd
旋转的速度，默认值为1.0。
- 当Ang是一个常量的时候，Spd作为Ang的倍数，Spd*Ang是作为实际旋转的角度。
- 当Ang是时间变量的时候，Spd控制着旋转的速度。
三、Rotator节点的输出
旋转后的uv坐标
四、小实例 漩涡扭曲效果
如果ang是单个数据，那么uv会整体旋转;
如果ang输入的是一个一维数组，那么我们就可以通过数组来控制对应部位的旋转扭曲的强度。
扭出一朵小花花送给你！~
五、自实现Untiy Shader代码实现Rotator节点的功能
我们来循序渐进的使用书写unity shader代码模拟旋转器节点的功能
1. 围着图片中心匀速旋转
写法
Shader "Hidden/testRotator"
{Properties{_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}}SubShader{Tags {"RenderType"="Opaque"}Pass{Name "FORWARD"Tags {"LightMode"="ForwardBase"}CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;float4 vertex : SV_POSITION;};v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}sampler2D _MainTex;fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{float ang = _Time.y;float spd = 1.0;float2 piv = float2(0.5,0.5);// 计算旋转矩阵float rotateCos = cos(spd*ang);float rotateSin = sin(spd*ang);float2x2 rotateM = float2x2(rotateCos,-rotateSin,rotateSin,rotateCos);// 移动纹理位置，将旋转中心到(0,0)乘以旋转矩阵，再移回原来的位置float2 uvNew = mul(i.uv-piv,rotateM)+piv;fixed4 col = tex2D(_MainTex, uvNew);float3 finalColor = col.rgb;fixed4 finalRGBA = fixed4(finalColor,1);return finalRGBA;}ENDCG}}
}
原理
我们根据ang和spd确定旋转角度，有了旋转角度和旋转中心我们就可以计算出旋转矩阵，将原来的uv乘以旋转矩阵就得到了新的uv
绕任意点的二维旋转
绕原点的旋转是二维旋转最基本的情况，当我们需要进行绕任意点旋转时，我们可以把这种情况转换到绕原点的旋转，思路如下：
1. 首先将旋转点移动到原点处
2. 绕原点的旋转
绕原点旋转θ的矩阵如下所示：
3. 再将旋转点移回到原来的位置
参考：旋转变换（一）旋转矩阵
效果展示
2. 可调节旋转的锚点位置，旋转角度
以锚点位置为中心，旋转ang*spd大小
写法
Shader "Hidden/testRotator"
{Properties{_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}_Ang ("Ang", Range(0.0, 6.28)) = 0.0_PivX("Pivot X",Float) = 0.5_PivY("Pivot Y",Float) = 0.5}SubShader{Tags {"RenderType"="Opaque"}Pass{Name "FORWARD"Tags {"LightMode"="ForwardBase"}CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;float4 vertex : SV_POSITION;};v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}sampler2D _MainTex;float _Ang;float _PivX;float _PivY;// float _spd;fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{float ang = _Ang;// float ang = _ang;float spd = 1.0;// float spd = _spd;float2 piv = float2(_PivX,_PivY);// 计算旋转矩阵float rotateCos = cos(spd*ang);float rotateSin = sin(spd*ang);float2x2 rotateM = float2x2(rotateCos,-rotateSin,rotateSin,rotateCos);// 移动纹理位置，将旋转中心到(0,0)乘以旋转矩阵，再移回原来的位置float2 uvNew = mul(i.uv-piv,rotateM)+piv;fixed4 col = tex2D(_MainTex, uvNew);float3 finalColor = col.rgb;fixed4 finalRGBA = fixed4(finalColor,1);return finalRGBA;}ENDCG}}
}设置Ang，Piv属性，在Inspector面板中控制属性值
效果展示
3. 可调节旋转的锚点位置，旋转速度
写法：
Shader "Hidden/testRotator"
{Properties{_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}// _Ang ("Ang", Range(0.0, 6.28)) = 0.0_PivX("Pivot X",Float) = 0.5_PivY("Pivot Y",Float) = 0.5_Spd("Spd", Range(0.0,10.0)) = 1.0}SubShader{Tags {"RenderType"="Opaque"}Pass{Name "FORWARD"Tags {"LightMode"="ForwardBase"}CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;float4 vertex : SV_POSITION;};v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}sampler2D _MainTex;// float _Ang;float _PivX;float _PivY;float _Spd;fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{float ang = _Time.y;float spd = _Spd;float2 piv = float2(_PivX,_PivY);// 计算旋转矩阵float rotateCos = cos(spd*ang);float rotateSin = sin(spd*ang);float2x2 rotateM = float2x2(rotateCos,-rotateSin,rotateSin,rotateCos);// 移动纹理位置，将旋转中心到(0,0)乘以旋转矩阵，再移回原来的位置float2 uvNew = mul(i.uv-piv,rotateM)+piv;fixed4 col = tex2D(_MainTex, uvNew);float3 finalColor = col.rgb;fixed4 finalRGBA = fixed4(finalColor,1);return finalRGBA;}ENDCG}}
}效果展示
4.自实现漩涡扭曲效果
写法
Shader "Hidden/testRotator"
{Properties{_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}_AngTex ("Ang Texture", 2D) = "white" {}_PivX("Pivot X",Float) = 0.5_PivY("Pivot Y",Float) = 0.5_Spd("Spd", Range(0.0,10.0)) = 1.0}SubShader{Tags {"RenderType"="Opaque"}Pass{Name "FORWARD"Tags {"LightMode"="ForwardBase"}CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;float4 vertex : SV_POSITION;};v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}sampler2D _MainTex;sampler2D _AngTex;float _PivX;float _PivY;float _Spd;fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{float4 colAng = tex2D(_AngTex, i.uv);float ang = colAng.r;float spd = _Spd;float2 piv = float2(_PivX,_PivY);// 计算旋转矩阵float rotateCos = cos(spd*ang);float rotateSin = sin(spd*ang);float2x2 rotateM = float2x2(rotateCos,-rotateSin,rotateSin,rotateCos);// 移动纹理位置，将旋转中心到(0,0)乘以旋转矩阵，再移回原来的位置float2 uvNew = mul(i.uv-piv,rotateM)+piv;fixed4 col = tex2D(_MainTex, uvNew);float3 finalColor = col.rgb;fixed4 finalRGBA = fixed4(finalColor,1);return finalRGBA;}ENDCG}}
}效果展示
同样一朵小花出现啦！~
参考：
Unity3D开发之Shader实现扭曲效果
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