shader篇-渲染纹理

shader篇-渲染纹理
- 背景
- 镜子效果
- 玻璃效果
- 渲染纹理对比GrabPass

背景

Unity为渲染目标纹理定义了一种专门的纹理类型————渲染纹理。
渲染纹理有2种方式：
1.Project目录下创建渲染纹理，把摄像机渲染目标设置成该渲染纹理。这样摄像头的渲染结果就会实时更新到渲染纹理中，而不会显示在屏幕上。
2.在屏幕后处理时使用GrabPass命令或OnRenderImage函数来获取当前屏幕图像，unity会把这个屏幕图像放到一张和屏幕分辨率等同的渲染纹理中。

镜子效果

使用第一种方法
完整代码

Properties {_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}}SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" "Queue"="Geometry"}Pass {CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"sampler2D _MainTex;struct a2v {float4 vertex : POSITION;float3 texcoord : TEXCOORD0;};struct v2f {float4 pos : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};v2f vert(a2v v) {v2f o;o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.texcoord;//翻转了x分量的纹理坐标o.uv.x = 1 - o.uv.x;return o;}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {return tex2D(_MainTex, i.uv);}ENDCG}} FallBack Off

玻璃效果

使用第二种方法

创建立方体纹理后对纹理进行修改
属性

Properties {_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}//玻璃的法线纹理_BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}_Cubemap ("Environment Cubemap", Cube) = "_Skybox" {}//控制模拟折射时图像的扭曲程度_Distortion ("Distortion", Range(0, 100)) = 10//控制折射程度_RefractAmount ("Refract Amount", Range(0.0, 1.0)) = 1.0
}

配置
RenderType设置成queue，确保物体渲染时，其他不透明物体已经渲染到屏幕上

GrabPass定义一个抓取屏幕图像的pass

SubShader {Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Opaque" }GrabPass { "_RefractionTex" }Pass {      CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"sampler2D _MainTex;float4 _MainTex_ST;sampler2D _BumpMap;float4 _BumpMap_ST;samplerCUBE _Cubemap;float _Distortion;fixed _RefractAmount;sampler2D _RefractionTex;//纹理纹素大小float4 _RefractionTex_TexelSize;struct a2v {float4 vertex : POSITION;float3 normal : NORMAL;float4 tangent : TANGENT; float2 texcoord: TEXCOORD0;};struct v2f {float4 pos : SV_POSITION;float4 scrPos : TEXCOORD0;float4 uv : TEXCOORD1;float4 TtoW0 : TEXCOORD2;  float4 TtoW1 : TEXCOORD3;  float4 TtoW2 : TEXCOORD4; };

顶点着色器

v2f vert (a2v v) {v2f o;o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//得到应被抓取的屏幕图像的采样坐标o.scrPos = ComputeGrabScreenPos(o.pos);o.uv.xy = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);o.uv.zw = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _BumpMap);float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;  fixed3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);  fixed3 worldTangent = UnityObjectToWorldDir(v.tangent.xyz);  fixed3 worldBinormal = cross(worldNormal, worldTangent) * v.tangent.w; o.TtoW0 = float4(worldTangent.x, worldBinormal.x, worldNormal.x, worldPos.x);  o.TtoW1 = float4(worldTangent.y, worldBinormal.y, worldNormal.y, worldPos.y);  o.TtoW2 = float4(worldTangent.z, worldBinormal.z, worldNormal.z, worldPos.z);  return o;
}

片元着色器

fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {       float3 worldPos = float3(i.TtoW0.w, i.TtoW1.w, i.TtoW2.w);fixed3 worldViewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(worldPos));fixed3 bump = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.uv.zw));   //对屏幕图像采样坐标进行偏移，模拟折射效果float2 offset = bump.xy * _Distortion * _RefractionTex_TexelSize.xy;i.scrPos.xy = offset * i.scrPos.z + i.scrPos.xy;fixed3 refrCol = tex2D(_RefractionTex, i.scrPos.xy/i.scrPos.w).rgb;//从切线空间变换到世界空间bump = normalize(half3(dot(i.TtoW0.xyz, bump), dot(i.TtoW1.xyz, bump), dot(i.TtoW2.xyz, bump)));fixed3 reflDir = reflect(-worldViewDir, bump);fixed4 texColor = tex2D(_MainTex, i.uv.xy);fixed3 reflCol = texCUBE(_Cubemap, reflDir).rgb * texColor.rgb;//利用_RefractAmount属性对反射和折射颜色进行混合，作为最后的输出fixed3 finalColor = reflCol * (1 - _RefractAmount) + refrCol * _RefractAmount;return fixed4(finalColor, 1);
}

渲染纹理对比GrabPass

GrabPass实现简单，渲染纹理效率高，在移动设备支持好
GrabPass不会重新渲染场景，需要从CPU读取后备缓存数据，在移动设备上比较耗时

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