【Unity SurfaceShader】学习笔记(三)让纹理动起来

2024-02-14 00:58

本文主要是介绍【Unity SurfaceShader】学习笔记(三)让纹理动起来,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

通过更改Input结构体里UV坐标,我们可以让纹理动起来。
这是一段河流的简易Shader:

Shader "Custom/ScrollUVs" {Properties {        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}_ScrollXSpeed ("X Scroll Speed", Range(0, 10)) = 2  _ScrollYSpeed ("Y Scroll Speed", Range(0, 10)) = 2 }SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200CGPROGRAM// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types#pragma surface surf Standard fullforwardshadowssampler2D _MainTex;fixed _ScrollXSpeed;fixed _ScrollYSpeed;struct Input {float2 uv_MainTex;};void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {fixed2 scrolledUV = IN.uv_MainTex; fixed xScrollValue = _ScrollXSpeed * _Time.y;fixed yScrollValue = _ScrollYSpeed * _Time.y;scrolledUV += fixed2(xScrollValue,yScrollValue);// Albedo comes from a texture tinted by colorfixed4 c = tex2D (_MainTex, scrolledUV);o.Albedo = c.rgb;       o.Alpha = c.a;}ENDCG}FallBack "Diffuse"
}

使用的是这张纹理:

原理很简单,看过前面的文章,你一定可以看懂这段代码,原理就是随着时间增加UV坐标x和y值。
这里有一个_Time变量我们没有见过,它是Unity内置的变量。
这是Unity对它的定义:

float4  _Time : Time (t/20, t, t*2, t*3), use to animate things inside the shaders

Unity官网Shaderlab内置变量介绍
_Time和C#里的Time.time变量类似,不同的是,它是一个四维向量,而不是标量。它包含四个不同大小的时间值,_Time.x就是二十分之一的时间。_Time.y、_Time.z、_Time.w同理。根据自己的需要选择某个分量。


现在介绍一下Sprite Animation。
有Unity经验的人,或许有用C#脚本写过精灵动画,那么用Shader写精灵动画原理也是一样的,也是使纹理坐标的Offset随着时间阶梯式变化。
代码如下:

Shader "Custom/AnimateSprites" {Properties {_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} _CellAmount ("Cell Amount", float) = 0.0  _Speed ("Speed", Range(0.01, 32)) = 12  }SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200CGPROGRAM#pragma surface surf Lambertsampler2D _MainTex;float _CellAmount;  float _Speed;struct Input {float2 uv_MainTex;};void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {//Lets store our UVs in a seperate variable  float2 spriteUV = IN.uv_MainTex;  //Lets calculate the width of a singe cell in our  //sprite sheet and get a uv percentage that each cel takes up.  float cellUVPercentage = 1.0 / _CellAmount;  //Lets get a stair step value out of time so we can increment  //the uv offset  float timeVal = fmod(_Time.y * _Speed, _CellAmount);  timeVal = ceil(timeVal); //Animate the uv's forward by the width precentage of   //each cell  float xValue = spriteUV.x;  xValue += timeVal;  xValue *= cellUVPercentage;  spriteUV = float2(xValue, spriteUV.y);  half4 c = tex2D (_MainTex, spriteUV);  o.Albedo = c.rgb;  o.Alpha = c.a;  }ENDCG} FallBack "Diffuse"
}

关键的地方也有注释,所以是很容易读懂的。
fmod是取余,ceil是向上取整。
需要说明一下的地方应该就是:
UV坐标乘某个数,相当于修改纹理的Tilling,UV坐标加上某个数,相当于修改纹理的Offset。

优化

上面的那个脚本只实现了x方向上的偏移,当然你也可以实现更多维度的精灵动画,只要添加y方向上的偏移即可。
但是这样做可能会使Shader进行大量的计算,影响程序性能。所以我们可以将计算坐标偏移的代码转移到C#中,让CPU分担一部分计算。
这是C#中的代码:

using UnityEngine;
using System.Collections;public class SpriteAnimator : MonoBehaviour 
{public float speed = 0.0f;public int cellAmount = 0;float timeValue = 0.0f;void start(){transform.renderer.material.SetFloat("_cellAmount",cellAmount);}// Update is called once per framevoid FixedUpdate () {timeValue = Mathf.Ceil(Time.time * speed % cellAmount);transform.renderer.material.SetFloat("_TimeValue", timeValue);}
}

这就是在C#里将变量传递给shader的方法。这样就将一部分计算转移到了C#脚本中。
因为CPU更擅长复杂的、有逻辑的运算,而GPU擅长并行运算,所以对于顶点、像素之类的计算(通常是几百几千个相同但不复杂的计算),应该让GPU进行,而比较复杂的计算可以转移到CPU中,再把数据喂给GPU。这是优化性能的一个方法。

这篇关于【Unity SurfaceShader】学习笔记(三)让纹理动起来的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/707089

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