Unity Shader 能量罩效果

iseeyu2年前 (2025-01-05)推广96

这次用能量罩继续Shader效果的练习。

分析能量罩的结构：

能量罩球体边缘高光
和物体相交的边缘高光
能量罩的纹理

能量罩球体边缘高光

能量罩本身其实应该是个半透明光球，但为了能够展示内部的角色或者物体，正对摄像机的部分要变全透明让内部被清晰的看到，直接用RIM边缘光渲染就可以。因为是透明的，所以要两面都渲染，将视向量和法线的点积结果取绝对值来保证背面的正确渲染。

Tags{ "RenderType"="Transparent" "Queue" = "Transparent" "IgnoreProjector" = "True"}
Blend One One
ZWrite Off
Cull Off

fixed4 frag(...) : SV_Target
{
...
half rim = pow(1 - abs(dot(normalDir,viewDir)) , _RimNum);
...
}

和物体相交的边缘高光

在游戏中看到的能量罩可以发现，在和地面、物体相交的部分也是会高亮显示的，也算是能量罩的边缘。所以需要正确得到相交的信息，可以通过当前片元能量罩的深度和场景中的深度做对比，如果两个深度是相等，那么就说明能量罩和物体是相交的。

主相机的深度图可以获取场景中的深度信息。但是能量罩因为是透明渲染，没有影子的部分，所以也就没有ShadowCaster的Pass，也就不会出现在主相机的深度图中。但是通过Clip空间获取到能量罩当前片元的深度值，使用ComputeScreenPos函数可以将Clip空间的坐标转换为屏幕坐标，函数内对xy分量做了转换处理，zw分量直接使用了原值。Clip空间的z分量是从-Near到Far的，而深度图中的LinearEyeDepth后的范围是Near到Far，所以通过COMPUTE_EYEDEPTH函数将深度转化到Near到Far。

Unity ComputeScreenPos函数源码

那么我已经通过相机深度图获取到了场景深度信息，Clip空间z分量获取到了能量球的深度信息，接着通过比较计算得到相交的信息。

float diff = pow(1-saturate((sceneZ - partZ)), _EdgePow);

像RIM一样，通过_EdgePow来控制相交高亮的范围。

能量罩一个一个Cube相交

能量罩的纹理

直接给一个纹理贴图就可以展示出想要的纹理效果，如果加上一个时间偏移就可以做出动画的效果。

fixed4 frag(...) : SV_Target
{
fixed4 col = fixed4(0,0,0,0);
...
fixed main = tex2D(_MainTex, i.uv + _Time.y * 0.02).r;
fixed4 mainColor = _TintColor * pow(1 - main, 3);
...
col = lerp(col, _TintColor, diff);
col = lerp(col, mainColor, rim);
}

我的主纹理是一张噪波图，所以只取了一个通道并做了处理。