[shader]边缘自定角度高光,描边,闪烁

最新推荐文章于 2025-04-09 17:31:59 发布

linuxheik

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最终效果

两个点我要讲

向量的旋转

事实上是初中知识，但我书读的不好，所以我要给自己讲下。

先弄清楚如何在一个二维空间旋转一个变量。

观察图中v和v`的关系是 v`=[Cosθ,Sinθ]v (假设v是列向量)

但在二维空间中，每个物体都有2个轴且互相垂直，如果旋转一个物体，就相当于旋转这个物体的坐标系，需要同时旋转这个物体的2个轴向量,才能达到完全旋转一个物体的要求。

我们把上面的图扩展下。

这样，我们就成功的获得了一个二维旋转矩阵。

[cosθ,-sinθ]

[sinθ,cosθ]

用这个矩阵就可以任意旋转任何二维物体，如果矩阵乘以对应的物体的世界坐标那物体就会围绕世界原心旋转（因为物体的坐标在图形是以矩阵的形式存储的）

旋转的方向如图示，θ是弧度，可不是角度，弧度乘以180/π，才是角度。

现在会旋转二维物体了，其实也就会旋转三维物体了，因为二维旋转就是在绕三维空间的Z轴旋转，只不过Z轴与我们的坐标系垂直，看不到（这里我就不画图啦）。

把上面的矩阵扩展到三维就是

[cosθ,-sinθ,0]

[sinθ,cosθ, 0]

[ 0, 0, 1]

我们在3行3列留1，保证相乘后Z轴不变。绕X轴，绕Y轴以此类推。

乒乓效果

其实这个很简单，只是我脑子笨。

shader中，_Time是unity通过cpu给gpu传的time值。我们可以取他的余弦实现乒乓效果。

[csharp] view plain copy

float t = abs(cos(_Time.x*loopTime));

用时间取余你的间隔时间比较你的间隔中间时间来，判断到底是增还是减。

其他问题

关于描边，注释中有作者的博客地址。

sinθ和cosθ的正负只要成对改，依然能正常旋转，因为和你传入的角度依然是正确的函数关系。

Shader代码

[csharp] view plain copy

Shader "QQ/RimLight" {
Properties{
_Color("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex("纹理", 2D) = "white" {}
<span style="white-space:pre"> </span>_LightColor("灯颜色",Color) = (1,1,1,1)
_LightDir("灯方向",Vector) = (0,1,0,1)
_OutLine("描边颜色",Color) = (1,1,1,1)
_EdgeChange("描边大小",Range(0,.1)) = .05
_FlickerTime("闪烁时间，0为关闭",Range(0,2)) = 1
}
CGINCLUDE
#include "UnityCG.cginc"
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma target 3.0
ENDCG
SubShader{
Tags{ "RenderType" = "Transparent"
"Queue" = "Transparent"
"LightMode" = "ForwardBase" }
LOD 200
Pass
{
Cull Front
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
fixed4 _OutLine;
float _EdgeChange;
float _FlickerTime;
struct a2v
{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal : NORMAL;
};
struct v2f
{
float4 pos : POSITION;
};
v2f vert(a2v v)
{
v2f o;
//参考博客 http://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/45577749
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MV,v.vertex);
v.normal = mul((float3x3)UNITY_MATRIX_MV,v.normal);
v.normal.z = -.5;
o.pos.xyz += v.normal*_EdgeChange;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_P,o.pos);
//参考官方教程
//v.vertex.xyz += v.normal*_EdgeChange;
//o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) :COLOR
{
//闪烁的乒乓的速度，如果脚本传值可以把这段删掉
_OutLine.a = abs(cos(_Time.x*_FlickerTime));
return _OutLine;
}
ENDCG
}
Pass
{
CGPROGRAM
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
fixed4 _MainTex_ST;
fixed4 _LightColor;
fixed4 _LightDir;
struct a2v
{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f {
float4 pos : POSITION;
float2 uv:TEXCOORD0;
float3 normal:TEXCOORD1;
float3 viewDir:TEXCOORD2;
UNITY_FOG_COORDS(3)
};
v2f vert(a2v v)
{
v2f o;
o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
float4 wPos = mul(_Object2World, v.vertex);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
//不过分追求效果的情况下在这里normalize,如果追求效果，请在frag内normalize，否则插值会被归一。
o.normal = normalize(mul(v.normal, _World2Object).xyz);
//我们希望光是从摄像机对面过来的，所以就反减
o.viewDir = normalize(wPos.xyz - _WorldSpaceCameraPos);
//旋转矩阵
float3x3 rotaX = { 1,0,0,0,cos(_LightDir.x),sin(_LightDir.x),0,-sin(_LightDir.x),cos(_LightDir.x) };
float3x3 rotaY = { cos(_LightDir.y),0,sin(_LightDir.y),0,1,0,-sin(_LightDir.y),0,cos(_LightDir.y) };
float3x3 rotaZ = { cos(_LightDir.z),sin(_LightDir.z),0,-sin(_LightDir.z),cos(_LightDir.z),0,0,0,1 };
o.viewDir = mul(rotaX, o.viewDir);
o.viewDir = mul(rotaY, o.viewDir);
o.viewDir = mul(rotaZ, o.viewDir);
//矩阵相乘后结果不太对，可能写错了。
//float3x3 rota = { sin(_LightDir.y)*sin(_LightDir.z),sin(_LightDir.y)*cos(_LightDir.z),cos(_LightDir.y),
// -sin(_LightDir.y)*cos(_LightDir.x)*sin(_LightDir.z) - sin(_LightDir.x)*sin(_LightDir.z),-sin(_LightDir.y)*cos(_LightDir.x)*cos(_LightDir.z) + sin(_LightDir.x)*cos(_LightDir.z),cos(_LightDir.x)*cos(_LightDir.y),
// -sin(_LightDir.y)*cos(_LightDir.x)*sin(_LightDir.z) + sin(_LightDir.x)*sin(_LightDir.z),-sin(_LightDir.y)*cos(_LightDir.x)*cos(_LightDir.z) - sin(_LightDir.x)*cos(_LightDir.z),cos(_LightDir.x)*cos(_LightDir.y)
//};
//o.viewDir = mul(rota, o.viewDir);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) :COLOR
{
fixed4 col;
fixed4 tex = tex2D(_MainTex,i.uv);
//点乘normal和视线，判断相似度
float diff = max(0,dot(i.normal, i.viewDir));
col = tex*_Color + _LightColor*diff*_LightDir.w;
return col;
}
ENDCG
}
}
FallBack "Diffuse"
}