Unity中URP实现水体效果(泡沫)

2024-02-25 02:44

本文主要是介绍Unity中URP实现水体效果(泡沫),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!

文章目录

  • 前言
  • 一、给水上色
    • 1、我们在属性面板定义两个颜色
    • 2、在常量缓冲区申明这两个颜色
    • 3、在片元着色器中,使用深度图对这两个颜色进行线性插值,实现渐变的效果
  • 二、实现泡沫效果
    • 1、采样 泡沫使用的噪波纹理
    • 2、控制噪波效果强弱
    • 3、定义_FoamRange来控制深度图范围
    • 4、使用 泡沫纹理 和 深度图范围 比较得到卡通泡沫效果
    • 5、定义_FoamColor作为泡沫颜色
    • 6、用 泡沫颜色 和 水的颜色相加输出
  • 三、最终代码


前言

在上篇文章中,我们实现了水体的深度。

  • Unity中URP实现水体效果(水的深度)

在这篇文章中,我们来使用上篇文章采样后的深度图来实现水中的泡沫效果。


一、给水上色

1、我们在属性面板定义两个颜色

  • 分别用于水正常的颜色 和 水接触物体的高亮色

_WaterColor1(“WaterColor1”,Color) = (1,1,1,1)
_WaterColor2(“WaterColor2”,Color) = (1,1,1,1)

2、在常量缓冲区申明这两个颜色

CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
half4 _WaterColor1;
half4 _WaterColor2;
CBUFFER_END

3、在片元着色器中,使用深度图对这两个颜色进行线性插值,实现渐变的效果

half4 waterColor = lerp(_WaterColor1,_WaterColor2,depthWater);

请添加图片描述


二、实现泡沫效果

1、采样 泡沫使用的噪波纹理

  • 在属性面板定义接收

_FoamTex(“FoamTex”,2D) = “white”{}

  • 在Pass中定义 纹理 和 采样器

TEXTURE2D(_FoamTex);SAMPLER(sampler_FoamTex);

  • 在常量缓冲区定义,_FoamTex_ST 用于控制 Tilling 和 Offset

  • 在Varying结构体中,修改uv为四维变量,xy存放正常的uv值,zw存放世界空间下的xz值

  • 在顶点着色器中,使用顶点在世界空间下的xz坐标,作为采样的uv(为了实现ST的功能 和 泡沫的流动性做了以下操作,_WaterSpeed为控制速度的变量)

o.uv.zw += o.positionWS.xz *_FoamTex_ST.xy + _Time.y * _WaterSpeed;

  • 在片元着色器中,进行纹理采样

half4 foamTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_FoamTex,sampler_FoamTex,i.uv.zw);

请添加图片描述

2、控制噪波效果强弱

  • 定义一个 _FoamNoise 变量,用pow函数控制噪波效果

foamTex = pow(foamTex,_FoamNoise);

请添加图片描述

3、定义_FoamRange来控制深度图范围

half4 foamRange = depthWater * _FoamRange;

请添加图片描述

4、使用 泡沫纹理 和 深度图范围 比较得到卡通泡沫效果

half4 foamMask = step(foamRange,foamTex);

请添加图片描述

5、定义_FoamColor作为泡沫颜色

half4 foamColor = foamMask * _FoamColor;

请添加图片描述

6、用 泡沫颜色 和 水的颜色相加输出

half4 col = foamColor + waterColor;

请添加图片描述


三、最终代码

//水的深度
Shader "MyShader/URP/P4_8_2"
{Properties {[Header(Base)]_WaterColor1("WaterColor1",Color) = (1,1,1,1)_WaterColor2("WaterColor2",Color) = (1,1,1,1)_WaterSpeed("WaterSpeed",Range(0,1)) = 0.1[Header(Foam)]_FoamTex("FoamTex",2D) = "white"{} _FoamColor("FoamColor",Color) = (1,1,1,1)_FoamRange("FoamRange",Range(0,5)) = 1_FoamNoise("FoamNoise",Range(0,3)) = 1}SubShader{Tags{//告诉引擎,该Shader只用于 URP 渲染管线"RenderPipeline"="UniversalPipeline"//渲染类型"RenderType"="Transparent"//渲染队列"Queue"="Transparent"}//Blend One OneZWrite OffPass{Name "Unlit"HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag// Pragmas#pragma target 2.0// Includes#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl"CBUFFER_START(UnityPerMaterial)half4 _WaterColor1;half4 _WaterColor2;half _FoamRange;half _WaterSpeed;half4 _FoamColor;half _FoamNoise;half4 _FoamTex_ST;CBUFFER_ENDTEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);TEXTURE2D(_FoamTex);SAMPLER(sampler_FoamTex);//struct appdata//顶点着色器的输入struct Attributes{float3 positionOS : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};//struct v2f//片元着色器的输入struct Varyings{float4 positionCS : SV_POSITION;float4 uv : TEXCOORD0;// xy = uv,zw = foamUVfloat4 screenPos : TEXCOORD1;float3 positionVS : TEXCOORD2;float3 positionWS : TEXCOORD3;};//v2f vert(Attributes v)//顶点着色器Varyings vert(Attributes v){Varyings o = (Varyings)0;o.positionWS = TransformObjectToWorld(v.positionOS);o.positionVS = TransformWorldToView(o.positionWS);o.positionCS = TransformWViewToHClip(o.positionVS);o.screenPos = ComputeScreenPos(o.positionCS);//计算得到泡沫纹理采样需要的顶点世界空间下的坐标值的流动效果o.uv.zw += o.positionWS.xz *_FoamTex_ST.xy + _Time.y * _WaterSpeed;return o;}//fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET//片元着色器half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET{//1、水的深度//获取屏幕空间下的 UV 坐标float2 screenUV = i.positionCS.xy / _ScreenParams.xy;half depthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,screenUV).x;//深度图转化到观察空间下float depthScene = LinearEyeDepth(depthTex,_ZBufferParams);//获取水面模型顶点在观察空间下的Z值(可以在顶点着色器中,对其直接进行转化得到顶点观察空间下的坐标)float4 depthWater = depthScene + i.positionVS.z;//2、水的颜色,线性插值得到水 和 接触物体的水的 颜色的过度half4 waterColor = lerp(_WaterColor1,_WaterColor2,depthWater);//3、水面泡沫//对泡沫纹理进行采样(这里使用顶点世界空间下的坐标进行纹理采样,防止水体缩放影响泡沫的平铺和重复方式)half4 foamTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_FoamTex,sampler_FoamTex,i.uv.zw);foamTex = pow(foamTex,_FoamNoise);//这里增加一个调整深度图范围的功能half4 foamRange = depthWater * _FoamRange;//使用泡沫纹理 和 泡沫范围 比较得到泡沫遮罩half4 foamMask = step(foamRange,foamTex);//给泡沫加上颜色half4 foamColor = foamMask * _FoamColor;half4 col = foamColor + waterColor;//水的高光//水的反射//水的焦散//水下的扭曲return col;}ENDHLSL}}FallBack "Hidden/Shader Graph/FallbackError"
}

这篇关于Unity中URP实现水体效果(泡沫)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/744179

相关文章

python实现svg图片转换为png和gif

《python实现svg图片转换为png和gif》这篇文章主要为大家详细介绍了python如何实现将svg图片格式转换为png和gif,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录python实现svg图片转换为png和gifpython实现图片格式之间的相互转换延展:基于Py

Python利用ElementTree实现快速解析XML文件

《Python利用ElementTree实现快速解析XML文件》ElementTree是Python标准库的一部分,而且是Python标准库中用于解析和操作XML数据的模块,下面小编就来和大家详细讲讲... 目录一、XML文件解析到底有多重要二、ElementTree快速入门1. 加载XML的两种方式2.

Java的栈与队列实现代码解析

《Java的栈与队列实现代码解析》栈是常见的线性数据结构,栈的特点是以先进后出的形式,后进先出,先进后出,分为栈底和栈顶,栈应用于内存的分配,表达式求值,存储临时的数据和方法的调用等,本文给大家介绍J... 目录栈的概念(Stack)栈的实现代码队列(Queue)模拟实现队列(双链表实现)循环队列(循环数组

C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化

《C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化》在C++工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作,所以本文就来聊聊C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化吧... 目录设计预期设计思路代码实现使用方法在 C++ 工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作。由于数据类

Python实现图片分割的多种方法总结

《Python实现图片分割的多种方法总结》图片分割是图像处理中的一个重要任务,它的目标是将图像划分为多个区域或者对象,本文为大家整理了一些常用的分割方法,大家可以根据需求自行选择... 目录1. 基于传统图像处理的分割方法(1) 使用固定阈值分割图片(2) 自适应阈值分割(3) 使用图像边缘检测分割(4)

Android实现在线预览office文档的示例详解

《Android实现在线预览office文档的示例详解》在移动端展示在线Office文档(如Word、Excel、PPT)是一项常见需求,这篇文章为大家重点介绍了两种方案的实现方法,希望对大家有一定的... 目录一、项目概述二、相关技术知识三、实现思路3.1 方案一:WebView + Office Onl

C# foreach 循环中获取索引的实现方式

《C#foreach循环中获取索引的实现方式》:本文主要介绍C#foreach循环中获取索引的实现方式,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录一、手动维护索引变量二、LINQ Select + 元组解构三、扩展方法封装索引四、使用 for 循环替代

Spring Security+JWT如何实现前后端分离权限控制

《SpringSecurity+JWT如何实现前后端分离权限控制》本篇将手把手教你用SpringSecurity+JWT搭建一套完整的登录认证与权限控制体系,具有很好的参考价值,希望对大家... 目录Spring Security+JWT实现前后端分离权限控制实战一、为什么要用 JWT?二、JWT 基本结构

Java实现优雅日期处理的方案详解

《Java实现优雅日期处理的方案详解》在我们的日常工作中,需要经常处理各种格式,各种类似的的日期或者时间,下面我们就来看看如何使用java处理这样的日期问题吧,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录前言一、日期的坑1.1 日期格式化陷阱1.2 时区转换二、优雅方案的进阶之路2.1 线程安全重构2

Android实现两台手机屏幕共享和远程控制功能

《Android实现两台手机屏幕共享和远程控制功能》在远程协助、在线教学、技术支持等多种场景下,实时获得另一部移动设备的屏幕画面,并对其进行操作,具有极高的应用价值,本项目旨在实现两台Android手... 目录一、项目概述二、相关知识2.1 MediaProjection API2.2 Socket 网络