《Unity Shader 入门精要读书笔记--初级篇--第七章--渐变纹理》
概述
渐变纹理多用于卡通风格的渲染。渐变纹理可以控制色调渐变,达到色调变化的效果。这种方法形成的轮廓线比传统漫反射更明显。我们这里使用的渐变纹理是二维纹理,记录了色调的渐变。不同的渐变纹理提供了不同的色调渐变方案,能形成不同的美术风格。
代码详解
// Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld'
// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'
Shader "Unity Shaders Book/Chapter 7/Ramp Texture"{
Properties{
_Color ("Color Tint",Color)=(1,1,1,1)
_RampTex ("Ramp Tex",2D)="white" {}
_Specular ("Specular",Color)=(1,1,1,1)
_Gloss ("Gloss",Range(8.0,256))=20
}
SubShader{
pass{
Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _RampTex;
float4 _RampTex_ST;
fixed4 _Specular;
float _Gloss;
struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
float4 texcoord:TEXCOORD0;
};
struct v2f{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 worldNormal:NORMAL;
float3 worldPos:TEXCOORD1;
float2 uv:TEXCOORD2;
};
v2f vert(a2v v){
v2f o;
o.pos=UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal=UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos=mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv=v.texcoord.xy*_RampTex_ST.xy+_RampTex_ST.zw;
return o;
}
fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET{
fixed3 worldNormal=normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir=UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos);
fixed3 ambient=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
fixed halfLambert=0.5*dot(worldNormal,worldLightDir)+0.5;
//fixed3 diffuseColor=((tex2D(_RampTex,fixed2(halfLambert,halfLambert)).rgb+tex2D(_RampTex,i.uv).rgb)/2)*_Color.rgb;
fixed3 diffuseColor=tex2D(_RampTex,fixed2(halfLambert,halfLambert)).rgb*_Color.rgb;
fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*diffuseColor;
fixed3 viewDir=normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir=normalize(viewDir+worldLightDir);
fixed3 specular=_LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
return fixed4(ambient+diffuse+specular,1.0);
}
ENDCG
}
}
Fallback "Specular"
}
这段代码只有一个地方需要特别注意,其他地方与之前并没有太大差别:fixed3 diffuseColor=tex2D(_RampTex,fixed2(halfLambert,halfLambert)).rgb*_Color.rgb;
这行代码是对渐变纹理进行采样。
我们使用的渐变纹理如下:
我们可以发现,所有的渐变纹理实质上是一个一维纹理,只在水平方向有变化。所以在采样的时候使用半兰伯特参数halfLambert
来进行采样,这样的话,色调的渐变和漫反射挂上了钩。
最终效果如下:
注意,由于Wrap Mode设置的问题,在某些模型表面,由于浮点数精度的问题,虽然
halfLambert
最大值为1,但可能出现1.0001这样的值,此时,Wrap Mode会导致完全不同的采样结果(渐变纹理两端的颜色差别很大),所以会产生瑕疵。这种情况一般是由于Repeat模式导致的,如图:
此时我们只要改为Clamp就可以了。