本系列主要参考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书（感谢原书作者），同时会加上一点个人理解或拓展。
这里是本书所有的插图。这里是本书所需的代码和资源（当然你也可以从官网下载）。
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写在前面
有时候，我们并不想让物体的所有部分都反射，例如一个物体可能某些部分是玻璃材质的可以反射，而有些是塑料材质就不会反射。
在这篇教程里，我们将会学习一种技术来控制反射范围，这是通过一张texture作为遮罩（mask）来实现的。也就是说，我们可以使用一张texture的灰度值去决定该平面该如何反射，这意味着，一个为黑色的灰度值对应一个不会反射的子平面，而一个白色的灰度值对应一个完全反射的子平面。如今，基本所有的游戏制作都是使用这种方法来控制反射效果的。
下面，我们来看看在Unity里怎么使用Surface Shaders来实现它。
准备工作
实现
- 添加新的Properties：
Properties {
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
_MainTint ("Diffuse Tint", Color) = (1,1,1,1)
_ReflAmount ("Reflection Amount", Range(0, 1)) = 1
_Cubemap ("Cubemap", CUBE) = ""{}
_ReflMask ("Reflection Mask", 2D) = ""{}
} - 在SubShader块中添加它们的引用变量：
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert sampler2D _MainTex;
sampler2D _ReflMask;
samplerCUBE _Cubemap;
float4 _MainTint;
float _ReflAmount; - 修改Input结构体：
struct Input {
float2 uv_MainTex;
float3 worldRefl;
}; - 修改surf函数：
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
float3 reflection = texCUBE(_Cubemap, IN.worldRefl).rgb;
float4 reflMask = tex2D(_ReflMask, IN.uv_MainTex); o.Albedo = c.rgb * _MainTint;
o.Emission = (reflection * reflMask.r) * _ReflAmount;
o.Alpha = c.a;
}
最后整体代码如下：
Shader "Custom/MaskedReflection" {
Properties {
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
_MainTint ("Diffuse Tint", Color) = (1,1,1,1)
_ReflAmount ("Reflection Amount", Range(0, 1)) = 1
_Cubemap ("Cubemap", CUBE) = ""{}
_ReflMask ("Reflection Mask", 2D) = ""{}
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert
sampler2D _MainTex;
sampler2D _ReflMask;
samplerCUBE _Cubemap;
float4 _MainTint;
float _ReflAmount;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
float3 worldRefl;
};
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
float3 reflection = texCUBE(_Cubemap, IN.worldRefl).rgb;
float4 reflMask = tex2D(_ReflMask, IN.uv_MainTex);
o.Albedo = c.rgb * _MainTint;
o.Emission = (reflection * reflMask.r) * _ReflAmount;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
将场景中球体对应的材质设置如下图所示：
最后效果如图，其中左面的球体使用了遮罩反射，对比右面没有使用遮罩反射：
解释
这个Shader非常的简单，仅仅使用了texCUBE函数在Cubemap中采样。这个函数是内置的CGFX函数，它提供给我们一个Cubemap中的颜色值，然后我们将该值应用到平面上。Unity通过Input结构体中的worldRefl变量来帮我们在Cubemap中找到对应的采样位置。正如上一篇解释的一样，这个属性将会把摄像机视角的反射向量传递给我们。
一旦我们知道了反射元素（即反射的颜色值），我们就需要接着去采样我们的遮罩贴图。我们可以使用tex2D函数来完成它，这个函数在第二章中就接触过。
当我们知道了两个textures对应的值后，我们就可以把Cubemap的颜色值乘以反射贴图的颜色值，并传递给o.Emission。最后，为了可以全局控制反射密度，我们需要把结果再乘以_ReflAmount属性。这可以帮我们控制平面的整体反射量（越大表明反射度越高，越接近镜子的效果）。
下面展示了不同的_ReflAmount值对应的不同的反射效果：