unity 全息和xRay shader
這個是網上的效果，科幻的感覺是不是很強烈。
下面是我們去實作的效果。
先看下效果圖，左邊的是Xray的效果，右邊是全息的效果。都有着異曲同工的妙處。
全息的效果
全息特效隻顯示物體的輪廓，必然會有用到類似于邊緣光照的效果。
void surf(Input IN, inout SurfaceOutput o) {
float4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
float border = - (abs(dot(IN.viewDir, IN.worldNormal)));
float alpha = (border * ( - _DotProduct) + _DotProduct);
o.Alpha = c.a * alpha;
}
這個裡面用了類似邊緣光照的算法。
float rim = 1 - max(0, dot(worldViewDir, worldNormal));
這裡把float border = 1 - (abs(dot(IN.viewDir, IN.worldNormal)));
在邊緣光照裡面，當worldViewDir和worldNormal大于90度的時候，就會将其置于1，就是說模型背面的部分全部置為1，是以不是透明的。但是在全息特效裡面，用了abs函數，不管是正面還是背面都是給其減去了，是以，隻會顯示出邊緣光照，中間就會呈現出镂空的效果。
同時，在後面的代碼對其alpha值進行線性插值。
紋理中的初始alpha值與新的系數進行插值去完成的。
下面看下全部的shader代碼：
Shader "CookbookShaders/Chapter02/Silhouette" {
Properties{
_Color("Color", Color) = (,,,)
_MainTex("Albedo (RGB)", D) = "white" {}
_DotProduct("Rim effect", Range(-,)) =
}
SubShader{
Tags{
"Queue" = "Transparent"
"IgnoreProjector" = "True"
"RenderType" = "Transparent"
}
LOD
Cull Off
CGPROGRAM
//#pragma surface surf Lambert alpha:fade nolighting
#pragma surface surf Lambert alpha
sampler2D _MainTex;
fixed4 _Color;
float _DotProduct;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
float3 worldNormal;
float3 viewDir;
};
//void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
void surf(Input IN, inout SurfaceOutput o) {
float4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
float border = - (abs(dot(IN.viewDir, IN.worldNormal)));
float alpha = (border * ( - _DotProduct) + _DotProduct);
o.Alpha = c.a * alpha;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
XRay特效
我們看下xRay的代碼，其實效果和全息的有着很大的相似度。
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
float3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(v.vertex));//計算出頂點到相機的向量
float val = - saturate(dot(v.normal, viewDir));//計算點乘值
o.color = _RimColor * val * ( + _RimIntensity);//計算強度
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : COLOR
{
return i.color;
}
這裡的最後的顔色用了_RimColor 和上面的val相乘，val和上面的全息特效相似，都是在邊緣時較大，在模型的中間比較小。後面，又給乘了個強度。
下面給出全部代碼:
Shader "Xray"
{
Properties
{
_RimColor("RimColor", Color) = (, , , )
_RimIntensity("Intensity", Range(, )) =
}
SubShader
{
Tags {"Queue"="Transparent" "RenderType"="Opaque" }
LOD
Pass
{
//Blend SrcAlpha One//打開混合模式
Blend SrcAlpha One
ZWrite off
Lighting off
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal:Normal;
};
struct v2f
{
float4 pos : SV_POSITION;
fixed4 color:COLOR;
};
fixed4 _RimColor;
float _RimIntensity;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
float3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(v.vertex));//計算出頂點到相機的向量
float val = - saturate(dot(v.normal, viewDir));//計算點乘值
o.color = _RimColor * val * ( + _RimIntensity);//計算強度
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : COLOR
{
return i.color;
}
ENDCG
}
}
}
另一種全息
同樣是上面的模型，下面來展示另一種全息，是把模型的全身變為很多的點，然後繞成一圈圈的。然後調制顔色為淡藍色，成為下面的樣子。
在頂點函數裡面，我們使用了o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);獲得物體本身的坐标，之後，在片元着色器裡面進行處理。
col = _Color * max(0, cos(i.worldPos.y * _ScanningFrequency + _Time.x * _ScanningSpeed) + _Bias);
col = 1 - max(0, cos(i.worldPos.x _ScanningFrequency + _Time.x * _ScanningSpeed) +0.9);
col = 1 - max(0, cos(i.worldPos.z _ScanningFrequency + _Time.x * _ScanningSpeed) +0.9);
這個是片元裡面的代碼，分别對其 X，Y，Z坐标進行處理。首先對Y坐标進行處理，就是高度，使用cos函數，對其進行處理，将cos函數小于0的部分全部置為0，後面進行乘上顔色，使之為透明。
同樣的道理，對X，Z進行切割，使用1-max（**） 省略公式了，就是把cos的數值為1的部分進行透明。在X，Z坐标上很少的一部分為透明。
下面看下全部的shader代碼吧
代碼來源World of Zero，shader的第一行就有的，在此引用了。
Shader "World of Zero/Hologram"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", D) = "white" {}
_Color ("Color", Color) = (, , , )
_Bias("Bias", range(-,)) =
_ScanningFrequency ("Scanning Frequency", Float) =
_ScanningSpeed ("Scanning Speed", Float) =
}
SubShader
{
Tags { "Queue" = "Transparent" "RenderType" = "Transparent" }
LOD
ZWrite Off
Blend SrcAlpha One
Cull Off
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
// make fog work
#pragma multi_compile_fog
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
UNITY_FOG_COORDS()
float4 vertex : SV_POSITION;
float4 worldPos : TEXCOORD1;
};
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
float _Bias;
float _ScanningFrequency;
float _ScanningSpeed;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);
o.vertex= UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// sample the texture
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
// apply fog
UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
col = _Color * max(, cos(i.worldPos.y * _ScanningFrequency + _Time.x * _ScanningSpeed) + _Bias);
col *= - max(, cos(i.worldPos.x * _ScanningFrequency + _Time.x * _ScanningSpeed) +);
col *= - max(, cos(i.worldPos.z * _ScanningFrequency + _Time.x * _ScanningSpeed) +);
return col;
}
ENDCG
}
}
}