【Unity3D Shader编程】之八 Unity5新版Shader模板源码解析&径向模糊屏幕特效的实现
本系列文章由@浅墨_毛星云 出品，转载请注明出处。
文章链接： http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/49405909
作者：毛星云（浅墨） 微博：http://weibo.com/u/1723155442
本文工程使用的Unity3D版本： 5.2.1
概要：本文对Unity5中全新的三种Shader模板的源码进行了解析，然后还讲解了运动模糊屏幕特效的实现方法。
前言
时隔9个月，终于有了一些稍微空闲的时间，可以进行一些更新了。
鉴于以后可以用来写博客的时间肯定不会非常充裕，个人觉得再讲Shader的基础写法比较拖节奏，所以最好是把力气用在刀刃上，在有时间更新的时候，主要讲一些更加前沿、实用的技巧，以及进阶一些的Shader的写法。
另外，从本次开始，每次更新的标题也就不取那么主题化了（比如之前的暗黑城堡、静谧之秋之类的）。人老了，渐渐文艺不起来了，还是实在一点好。：D
好的，就交代这么多。接下来就按新的风格试着写几次。。
看一组程序截图之后，便开始我们的正文。如下图，一份运动模糊屏幕特效的效果对比。
原始场景效果图：
开启运动模糊特效后的场景效果图：
图先就上这两张。文章末尾有更多的运行截图，并提供了源工程的下载。先放出可运行的exe下载，如下：
【可运行的exe游戏场景请点击这里下载试玩】
好的，正文开始。
一、Unity5中新的Shader体系简析
Unity5和之前的书写模式有了一定的改变。Unity5时代的Shader Reference官方文档也进一步地变得丰满。
主要需要了解到的是，在原来的Unity中，若想要新建一个Shader源文件，不考虑compute shader的话，仅有一种Shader模板供选择。而自从Unity5.1起（好像是Unity5.1）
想在Unity5.1之后的版本中新建Shader，【右键在Project窗口中单击】->【Create】，会出现如下的四个选项：
而由于暂时不考虑compute shader。所以，新版Unity中有三种基本的Shader模板分别为：
- Standard Surface Shader标准表面着色器
- Unlit Shader 无灯光着色器
- Image Effect Shader 图像特效着色器
二、Unity5中新的Shader模板源码解析
下面，对Unity5中三种基本Shader模板进行逐行注释与思路解析。
可以点击这里跳转到Github，查看详细注释好的三种Shader模板的源码。
2.1 标准表面着色器（Standard Surface Shader）模板源码解析
在Unity中，我们若要实现新的表面着色器时，可以根据这个模板，进行一步添加子着色器和新的参数与特性。
这个Shader模板的脉络很清晰，先是定义一些属性，然后在SubShader中设置渲染模式，层次细节LOD的值，然后开启一个CG编程语言模块，写一些编译指令#pragma，声明一下变量让属性值在CG块中可见，定义输入结构，然后填充一下表面着色函数即可。注意：专门强调一句，SurfaceShader不能使用Pass，一使用就报错，我们直接在SubShader中实现和填充代码就可以了。
Standard Surface Shader模板详细注释的Shader代码如下：
Shader "浅墨Shader编程/Volume8/Surface Shader模板" { //------------------------------------【属性值】------------------------------------ Properties { //主颜色 _Color("Color", Color) = (1,1,1,1) //主纹理 _MainTex("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {} //光泽度 _Glossiness("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5 //金属度 _Metallic("Metallic", Range(0,1)) = 0.0 } //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------ SubShader { //【注意：Surface Shader不能使用Pass，直接在SubShader中实现即可】 //渲染类型设置：不透明 Tags{"RenderType" = "Opaque" } //细节层次设为：200 LOD200 //===========开启CG着色器语言编写模块=========== CGPROGRAM //编译指令：告知编译器表明着色函数的名称为surf //Standard表示光照模型为Unity标准版光照模型 //fullforwardshadows表示在正向渲染路径中支持所有阴影类型 #pragma surface surf Standard fullforwardshadows //编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0 #pragma target 3.0 //变量的声明 sampler2D _MainTex; //表面输入结构体 struct Input { float2 uv_MainTex;//纹理坐标 }; //变量的声明 half _Glossiness; half _Metallic; fixed4 _Color; //--------------------------------【表面着色函数】----------------------------- //输入：表面输入结构体 //输出：Unity内置的SurfaceOutputStandard结构体 //SurfaceOutputStandard原型如下： /* struct SurfaceOutputStandard { fixed3 Albedo; // 漫反射颜色 fixed3 Normal; // 切线空间法线 half3 Emission; //自发光 half Metallic; // 金属度；取0为非金属, 取1为金属 half Smoothness; // 光泽度；取0为非常粗糙, 取1为非常光滑 half Occlusion; // 遮挡(默认值为1) fixed Alpha; // 透明度 }; */ //--------------------------------------------------------------------------------- void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) { //【1】漫反射颜色为主纹理对应的纹理坐标，并乘以主颜色 fixed4c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color; //【2】将准备好的颜色的rgb分量作为漫反射颜色 o.Albedo= c.rgb; //【3】金属度取自属性值 o.Metallic= _Metallic; //【4】光泽度也取自属性值 o.Smoothness= _Glossiness; //【5】将准备好的颜色的alpha分量作为Alpha分量值 o.Alpha= c.a; } //===========结束CG着色器语言编写模块=========== ENDCG } //备胎为漫反射 FallBack"Diffuse" }
接着来看Unity5的第二种Shader模板，无灯光着色器（Unlit Shader）模板。
2.2 无灯光着色器（Unlit Shader）模板源码解析
Unlit Shader，简单来说，就是直接采用漫反射纹理，不考虑场景中的任何灯光效果。使用无灯光着色器的话，也就不能使用任何镜面或者法线效果了。Unlit系的Shader基本原理和其他Shader无异，但是计算量更小，更快速，更高效。
而在Unity内置的各种着色器中，有如下的四种是Unlit系的：
好的，已经稍微解释了下什么是Unlit Shader。下面一起看一下Unity为我们提供的无灯光着色器模板的代码：
Shader "浅墨Shader编程/Volume8/无灯光着色器(Unlit Shader)模板" { //------------------------------------【属性值】------------------------------------ Properties { //主纹理 _MainTex("Texture", 2D) = "white" {} } //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------ SubShader { //渲染类型设置：不透明 Tags{ "RenderType"="Opaque" } //细节层次设为：100 LOD 100 //--------------------------------唯一的通道------------------------------- Pass { //===========开启CG着色器语言编写模块=========== CGPROGRAM //编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称 #pragma vertex vert #pragma fragment frag //着色器变体快捷编译指令：雾效。编译出几个不同的Shader变体来处理不同类型的雾效(关闭/线性/指数/二阶指数) #pragma multi_compile_fog //包含头文件 #include"UnityCG.cginc" //顶点着色器输入结构 struct appdata { float4 vertex : POSITION;//顶点位置 float2 uv : TEXCOORD0;//纹理坐标 }; //顶点着色器输出结构 struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0;//纹理坐标 UNITY_FOG_COORDS(1)//雾数据 float4 vertex : SV_POSITION;//像素位置 }; //变量声明 sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; //--------------------------------【顶点着色函数】----------------------------- //输入：顶点输入结构体 //输出：顶点输出结构体 //--------------------------------------------------------------------------------- v2f vert (appdata v) { //【1】实例化一个输入结构体 v2f o; //【2】填充此输出结构 //输出的顶点位置（像素位置）为模型视图投影矩阵乘以顶点位置,也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口 o.vertex= mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); //【3】用UnityCG.cginc头文件中内置定义的宏,根据uv坐标来计算真正的纹理上对应的位置（按比例进行二维变换） o.uv= TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex); //【4】用UnityCG.cginc头文件中内置定义的宏处理雾效，从顶点着色器中输出雾效数据 UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex); //【5】返回此输出结构对象 return o; } //--------------------------------【片段着色函数】----------------------------- //输入：顶点输出结构体 //输出：float4型的像素颜色值 //--------------------------------------------------------------------------------- fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { //【1】采样主纹理在对应坐标下的颜色值 fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv); //【2】用UnityCG.cginc头文件中内置定义的宏启用雾效 UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord,col); //【3】返回最终的颜色值 return col; } //===========结束CG着色器语言编写模块=========== ENDCG } } }
不难分析得到，无灯光着色器是一种顶点&片段着色器，这边模板给出的是单子着色器，单通道的写法。
并且，无灯光着色器中使用了一些UnityCG.cginc头文件中内置的宏，比如说TRANSFORM_TEX、UNITY_TRANSFER_FOG、UNITY_APPLY_FOG。接下来分别把这三个宏简单解释一下。
2.2.1 TRANSFORM_TEX宏
TRANSFORM_TEX宏的定义为：
#define TRANSFORM_TEX(tex,name) (tex.xy *name##_ST.xy + name##_ST.zw)
其位于UnityCG.cginc（Unity5.2.1版本）的第266行。其可以根据uv坐标来计算真正的纹理上对应的位置（按比例进行二维变换），组合上上文中定义的float4 _MainTex_ST，便可以计算真正的纹理上对应的位置。
2.2.2 UNITY_TRANSFER_FOG宏
UNITY_TRANSFER_FOG宏的作用是从顶点着色输出雾数据。在UnityCG.cginc（Unity5.2.1版本）的第772行起，具体定义如下：
#if (SHADER_TARGET < 30) ||defined(SHADER_API_MOBILE) //手机端或者Shader Mode 2.0: 计算每个顶点的雾效因子 #define UNITY_TRANSFER_FOG(o,outpos) UNITY_CALC_FOG_FACTOR((outpos).z); o.fogCoord =unityFogFactor #else //Shader Mode 3.0和PC和游戏机: 计算每像素的雾距离，和每像素的雾效因子 #define UNITY_TRANSFER_FOG(o,outpos) o.fogCoord = (outpos).z #endif
2.2.3 UNITY_APPLY_FOG宏
UNITY_APPLY_FOG宏的定义稍微有些长，从UnityCG.cginc（Unity 5.2.1版本）的第787行起：
#if defined(FOG_LINEAR) || defined(FOG_EXP)|| defined(FOG_EXP2) #if(SHADER_TARGET < 30) || defined(SHADER_API_MOBILE) //mobile or SM2.0: fog factor was already calculated per-vertex, so just lerp thecolor #defineUNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fogCol) UNITY_FOG_LERP_COLOR(col,fogCol,coord) #else //SM3.0 and PC/console: calculate fog factor and lerp fog color #define UNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fogCol) UNITY_CALC_FOG_FACTOR(coord);UNITY_FOG_LERP_COLOR(col,fogCol,unityFogFactor) #endif #else #define UNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fogCol) #endif #ifdef UNITY_PASS_FORWARDADD #define UNITY_APPLY_FOG(coord,col) UNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fixed4(0,0,0,0)) #else #define UNITY_APPLY_FOG(coord,col) UNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,unity_FogColor) #endif可以发现，UNITY_APPLY_FOG宏的作用是从顶点着色器中输出雾效数据，将第二个参数中的颜色值作为雾效的颜色值，且在正向附加渲染通道（forward-additive pass）中，自动设置纯黑色（fixed4(0,0,0,0)）的雾效。其在定义中借助了UNITY_APPLY_FOG_COLOR宏，而我们也可以使用UNITY_APPLY_FOG_COLOR来指定特定颜色的雾效。
2.3 图像特效着色器（Image Effect Shader） 模板源码解析
这里的图像特效一般指的就是屏幕图像特效，在Camera加上各种滤镜，比如说屏幕溅血，像素化，色调的调整，画面模糊等效果。其也是一个顶点&片段着色器，且一般主要的操作集中在片段着色函数中。Unity为我们提供的模板，经过详细注释后的源码如下：
Shader "浅墨Shader编程/Volume8/图像特效Shader模板" { //------------------------------------【属性值】------------------------------------ Properties { //主纹理 _MainTex("Texture", 2D) = "white" {} } //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------ SubShader { //关闭剔除操作 Cull Off //关闭深度写入模式 ZWrite Off //设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试（AlphaTestOff） ZTest Always //--------------------------------唯一的通道------------------------------- Pass { //===========开启CG着色器语言编写模块=========== CGPROGRAM //编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称 #pragma vertex vert #pragma fragment frag //包含头文件 #include"UnityCG.cginc" //顶点着色器输入结构 struct appdata { float4 vertex : POSITION;//顶点位置 float2 uv : TEXCOORD0;//一级纹理坐标 }; //顶点着色器输出结构（v2f，vertex to fragment） struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0;//一级纹理坐标 float4 vertex : SV_POSITION;//像素位置 }; //--------------------------------【顶点着色函数】----------------------------- //输入：顶点输入结构体 //输出：顶点输出结构体 //--------------------------------------------------------------------------------- //顶点着色函数 v2f vert (appdata v) { //【1】实例化一个输入结构体 v2f o; //【2】填充此输出结构 //输出的顶点位置（像素位置）为模型视图投影矩阵乘以顶点位置，也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口 o.vertex= mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); //输入的UV纹理坐标为顶点输出的坐标 o.uv= v.uv; //【3】返回此输出结构对象 return o; } //变量的声明 sampler2D _MainTex; //--------------------------------【片段着色函数】----------------------------- //输入：顶点输出结构体 //输出：float4型的像素颜色值 //--------------------------------------------------------------------------------- fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { //【1】采样主纹理在对应坐标下的颜色值 fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv); //【2】将颜色值反向 col= 1 - col; //【3】返回最终的颜色值 return col; } //===========结束CG着色器语言编写模块=========== ENDCG } } }
2.4 Shader模板中文注释格式调整版替换
其实可以将Unity5中自带的上述三个着色器模板，替换成上文中贴出来的、经过详细注释和格式调整的Shader模板，这样在每次新建Shader时，就已经得到了具有很高可读性的Shader模板了，非常便捷。
一定要吐槽的是，Unity5.2.1自带的三个Shader模板的缩进和空格完全是混用的，导致在通过他们新建出来的Shader里面写代码的时候，格式非常混乱，十分影响新版Unity中Shader的编码体验。很明显，准备此Shader模板的Unity开发人员的编码习惯有点欠缺，得在这里点名批评，轻喷一下。
浅墨在一发现他们格式有问题的时候就马上替换掉了，所以现在在Unity中写Shader代码的体验是非常棒的。这边也教大家如何替换掉自带的3个模板。
Unity中Shader模板的位置是…Unity\Editor\Data\Resources\ScriptTemplates，比如说Unity安装在D:\ProgramFiles\路径下，整体路径就是：
D:\ProgramFiles\Unity\Editor\Data\Resources\ScriptTemplates。
在此路径下的3个txt，即为对应的三个Shader模板文件：
- 83-Shader__Standard SurfaceShader-NewSurfaceShader.shader.txt
- 84-Shader__UnlitShader-NewUnlitShader.shader.txt
- 85-Shader__Image EffectShader-NewImageEffectShader.shader
这边已经将调整好格式，详细注释的三种模板准备好了，下载之后，找到上面提到的…Unity\Editor\Data\Resources\ScriptTemplates目录。替换掉对应的3个txt文件即可。需要注意的是，如果你想自己DIY Shader模板，需要将txt保存为UTF-8编码格式，否则可能会出现乱码。
替换的模板下载地址在这里：
【Unity5-Shader模板中文注释格式调整版替换文件】下载
另外还有一个小细节可以提一下。如果你安装了两个或者两个以上的Unity5.1之后版本的Unity，如果你替换你当前使用的Unity路径下的模板文件后，新建的模板文件没有改变的话，你试着将所有的Unity5.1之后版本的路径下的这三个模板文件都进行替换，应该就可以实现想要的替换效果。浅墨的机器上就是同时存在Unity5.2.1和Unity5.2.0，然后使用Unity5.2.1，替换掉Unity5.2.1路径下的三个模板文件后，并没有发生变换。之后我按图索骥，替换了Unity 5.2.0版路径下的三个模板文化，才使得替换的模板文件生效。这估计是Unity多版本共存时，自身的一个小bug。
三、径向模糊屏幕特效的实现
关于径向模糊特效，如果把握要要点的话，实现起来其实比较简单，就是一个脚本文件配合一个Shader，便可以实现较为出色的径向模糊特效。而其中的脚本文件用于控制Shader中的外部参数。
也就是说一个屏幕特效通常分为两部分来实现：
- Shader实现部分
- 脚本实现部分
下面我们对运动模糊屏幕特效的实现分别进行简单的描述。
可以点击这里跳转到Github，查看详细注释好的运动模糊屏幕特效的实现源码。
3.1 Shader实现部分
先看一下Shader代码的写法，因为基本上已经逐行注释，就不花时间和笔墨仔细讲解了，详细注释的代码如下：
Shader "浅墨Shader编程/Volume8/径向模糊特效标准版" { //------------------------------------【属性值】------------------------------------ Properties { _MainTex("主纹理 (RGB)", 2D) = "white" {} _IterationNumber("迭代次数", Int)=16 } //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------ SubShader { //--------------------------------唯一的通道------------------------------- Pass { //设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试（AlphaTest Off） ZTest Always //===========开启CG着色器语言编写模块=========== CGPROGRAM //编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0 #pragma target 3.0 //编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称 #pragma vertex vert #pragma fragment frag //包含辅助CG头文件 #include "UnityCG.cginc" //外部变量的声明 uniform sampler2D _MainTex; uniform float _Value; uniform float _Value2; uniform float _Value3; uniform int _IterationNumber; //顶点输入结构 struct vertexInput { float4 vertex : POSITION;//顶点位置 float4 color : COLOR;//颜色值 float2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标 }; //顶点输出结构 struct vertexOutput { half2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标 float4 vertex : SV_POSITION;//像素位置 fixed4 color : COLOR;//颜色值 }; //--------------------------------【顶点着色函数】----------------------------- // 输入：顶点输入结构体 // 输出：顶点输出结构体 //--------------------------------------------------------------------------------- vertexOutput vert(vertexInput Input) { //【1】声明一个输出结构对象 vertexOutput Output; //【2】填充此输出结构 //输出的顶点位置为模型视图投影矩阵乘以顶点位置，也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口 Output.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, Input.vertex); //输出的纹理坐标也就是输入的纹理坐标 Output.texcoord = Input.texcoord; //输出的颜色值也就是输入的颜色值 Output.color = Input.color; //【3】返回此输出结构对象 return Output; } //--------------------------------【片段着色函数】----------------------------- // 输入：顶点输出结构体 // 输出：float4型的颜色值 //--------------------------------------------------------------------------------- float4 frag(vertexOutput i) : COLOR { //【1】设置中心坐标 float2 center = float2(_Value2, _Value3); //【2】获取纹理坐标的x，y坐标值 float2 uv = i.texcoord.xy; //【3】纹理坐标按照中心位置进行一个偏移 uv -= center; //【4】初始化一个颜色值 float4 color = float4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); //【5】将Value乘以一个系数 _Value *= 0.085; //【6】设置坐标缩放比例的值 float scale = 1; //【7】进行纹理颜色的迭代 for (int j = 1; j < _IterationNumber; ++j) { //将主纹理在不同坐标采样下的颜色值进行迭代累加 color += tex2D(_MainTex, uv * scale + center); //坐标缩放比例依据循环参数的改变而变化 scale = 1 + (float(j * _Value)); } //【8】将最终的颜色值除以迭代次数，取平均值 color /= (float)_IterationNumber; //【9】返回最终的颜色值 return color; } //===========结束CG着色器语言编写模块=========== ENDCG } } }
可以发现，这是一个单子着色器、单通道的顶点&片段着色器，顶点着色函数vert中基本上都是写的比较中规中矩的代码，精髓之处在于片段着色器frag中，用一个for
循环，将像素颜色按照一条直线（uv * scale + center）进行了迭代采样累加，最终将采样的颜色的总和除以采样次数，得到了想要实现的运动模糊效果。
3.2 脚本实现部分
脚本文件的实现方面，如下的即个点是要提出来专门讲一下的，即Shader文件的获取方法和OnRenderImage函数、Blit函数。
3.2.1 Shader文件的获取
Shader文件的获取可以使用Shader.Find函数实现。需要注意，Shader.Find函数参数应该和Shader代码中的名称一致，也就是下面的代码框架中xxx的值，而不是Shader的文件名：
Shader "xxxx" { }
举个例子，脚本代码如果是这样：
CurShader = Shader.Find ("浅墨Shader编程/Volume8/径向模糊特效标准版");
那么获取到的Shader，文件名是任意的，但Shader代码框架肯定是这样：
Shader "浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版" { …… }
3.2.2 OnRenderImage函数与Blit函数
OnRenderImage()函数是MonoBehaviour中提供的一个可供我们重写的函数，它在unity完成所有图片的渲染后被调用。所以我们想实现屏幕特效，主要依靠它来实现。而OnRenderImage函数的函数原型是:
void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture,RenderTexture destTexture);
另外，我们需要配合一个Graphics.Blit函数，实现从源纹理到目标渲染纹理的拷贝过程，其原型如下三种：
public static void Blit(Texture source,RenderTexture dest); public static void Blit(Texture source,RenderTexture dest, Material mat, int pass = -1); public static void Blit(Texture source,Material mat, int pass = -1);
其中。
第一个参数，Texture类型的source，原始纹理。
第二个参数，RenderTexture类型的dest，目标渲染纹理，若为null，表示直接将原始纹理拷贝到屏幕之上。
第三个参数，Material类型的mat，使用的材质（其实也就是Shader），根据不同材质的准备，就是在这里实现后期的效果的。
第四个参数，int类型的pass，有默认值 -1，表示使用所有的pass。用于指定使用哪一个pass。
说个题外话，其实在很久之前的Win32 API游戏编程中，同样原理和相似用途的Blit函数用得太多了。
好的，最后看一下实现屏幕特效的核心代码，如下：
void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture) { //着色器实例不为空，就进行参数设置 if (CurShader != null) { //设置Shader中的外部变量 material.SetFloat("_IterationNumber", IterationNumber); material.SetFloat("_Value", Intensity); material.SetFloat("_Value2", OffsetX); material.SetFloat("_Value3", OffsetY); material.SetFloat("_Value4", blurWidth); material.SetVector("_ScreenResolution", new Vector4(sourceTexture.width, sourceTexture.height, 0.0f, 0.0f)); //拷贝源纹理到目标渲染纹理，加上我们的材质效果 Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material); } //着色器实例为空，直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的 else { //直接拷贝源纹理到目标渲染纹理 Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture); }
最后看一下详细注释后的脚本完整实现代码：
using UnityEngine; using System.Collections; [ExecuteInEditMode] public class MotionBlurEffects : MonoBehaviour { //-------------------变量声明部分------------------- #region Variables public Shader CurShader;//着色器实例 private Vector4 ScreenResolution;//屏幕分辨率 private Material CurMaterial;//当前的材质 [Range(5, 50)] public float IterationNumber = 15; [Range(-0.5f, 0.5f)] public float Intensity = 0.125f; [Range(-2f, 2f)] public float OffsetX = 0.5f; [Range(-2f, 2f)] public float OffsetY = 0.5f; public static float ChangeValue; public static float ChangeValue2; public static float ChangeValue3; public static float ChangeValue4; #endregion //-------------------------材质的get&set---------------------------- #region MaterialGetAndSet Material material { get { if (CurMaterial == null) { CurMaterial = new Material(CurShader); CurMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave; } return CurMaterial; } } #endregion //-----------------------------------------【Start()函数】--------------------------------------------- // 说明：此函数仅在Update函数第一次被调用前被调用 //-------------------------------------------------------------------------------------------------------- void Start() { //依此赋值 ChangeValue = Intensity; ChangeValue2 = OffsetX; ChangeValue3 = OffsetY; ChangeValue4 = IterationNumber; //找到当前的Shader文件 CurShader = Shader.Find("浅墨Shader编程/Volume8/径向模糊特效标准版"); //判断是否支持屏幕特效 if (!SystemInfo.supportsImageEffects) { enabled = false; return; } } //-------------------------------------【OnRenderImage()函数】------------------------------------ // 说明：此函数在当完成所有渲染图片后被调用，用来渲染图片后期效果 //-------------------------------------------------------------------------------------------------------- void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture) { //着色器实例不为空，就进行参数设置 if (CurShader != null) { //设置Shader中的外部变量 material.SetFloat("_IterationNumber", IterationNumber); material.SetFloat("_Value", Intensity); material.SetFloat("_Value2", OffsetX); material.SetFloat("_Value3", OffsetY); material.SetVector("_ScreenResolution", new Vector4(sourceTexture.width, sourceTexture.height, 0.0f, 0.0f)); //拷贝源纹理到目标渲染纹理，加上我们的材质效果 Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material); } //着色器实例为空，直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的 else { //直接拷贝源纹理到目标渲染纹理 Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture); } } //-----------------------------------------【OnValidate()函数】-------------------------------------- // 说明：此函数在编辑器中该脚本的某个值发生了改变后被调用 //-------------------------------------------------------------------------------------------------------- void OnValidate() { //将编辑器中的值赋值回来，确保在编辑器中值的改变立刻让结果生效 ChangeValue4 = IterationNumber; ChangeValue = Intensity; ChangeValue2 = OffsetX; ChangeValue3 = OffsetY; } //-----------------------------------------【Update()函数】------------------------------------------ // 说明：此函数在每一帧中都会被调用 //-------------------------------------------------------------------------------------------------------- void Update() { if (Application.isPlaying) { //赋值 IterationNumber = ChangeValue4; Intensity = ChangeValue; OffsetX = ChangeValue2; OffsetY = ChangeValue3; } //找到对应的Shader文件 #if UNITY_EDITOR if (Application.isPlaying != true) { CurShader = Shader.Find("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版"); } #endif } //-----------------------------------------【OnDisable()函数】--------------------------------------- // 说明：当对象变为不可用或非激活状态时此函数便被调用 //-------------------------------------------------------------------------------------------------------- void OnDisable() { if (CurMaterial) { DestroyImmediate(CurMaterial); } } }
3.3 关于如何使用此特效
使用方面的话比较简单，把脚本文件拖到主摄像机上面，效果就出来了。
脚本文件中有如下这些参数可以调整，得到不同的模糊效果：
- Iteration Number- 迭代次数
- Intensity - 模糊强度
- Offset X - X方向上的偏移
- Offset Y - Y方向上的偏移
四、最终的效果展示
这边贴几张场景的效果图和使用了屏幕特效后的效果图。需要注意的是，本次的场景效果，除了类似CS/CF的FPS游戏的控制系统以外，还可以使用键盘上的按键【F】，开启或者关闭运动模糊特效。正如下图所展示的：
下面放几张测试截图。
首先，Unity5中，导出的exe使用了新的片头Logo，质感不错，好评：
城镇中的原始效果：
运动模糊后的效果：
海港原始效果：
海港运动模糊后的效果：
城镇草丛前的效果：
城镇草丛前运动模糊后的效果：
沙滩原始效果：
沙滩运动模糊后的效果：
海面原始效果：
海面运动模糊后的效果：
五、后记
本来准备这次更新再稍微剖析一下Unity5中主推的Standard Shader的写法思路的，但发现这篇博文的篇幅已经有点长了，那么，StandardShader就留到下次更新再讲。
本次的更新大致如此，以后的更新依然是安排在每周一，最近一段时间尽量保证每周都更。
最后，感谢各位捧场，我们下周再见。
附： 本博文相关下载链接清单
【百度云】博文示例场景exe试玩下载
【百度云】博文示例场景所有资源与源码的Unitypackage合集下载
【百度云】【Unity5-Shader模板中文注释格式调整版替换文件】下载
【Github】本文全部Shader代码
