Unity3D Compute shader 新解-图片粒子矩阵【一】

Unity3D Compute shader 新解-图片粒子矩阵【一】

1.unity3D scripts 给了许多的方便，本地API也方便阅读。
2.unity shader写起来不算很棘手，官方也是很支持CG。
3.至于Compute shader，微软出了DirectCompute d3d11 API，unity也相当要提供了。

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  转载请 出处博客http://blog.csdn.net/baidu_26153715/article/details/45567885 恬纳微晰

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Compute shader 有什么表达方式？

1. compute shader 粒子？
   
   
2. compute shader 粒子！
   
   3.compute shader 粒粒子？？！！
   

好一个Compute Shader！！！

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微软官网经典图解

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• Use the “Dispatch” in C#
  
  我调用“ComputeShader.Dispatch(int kernelID,int x,int y,int z)” 分配了32x32个组线程给computeshader，所以组的ID（SV_GroupID）范围在（32，32，1）内，当然你也可以把它看成一种坐标。

每组里包含了许多线程，所以这个Dispatch 分配的是线程组数

由图所示，很明显我画了3x3个组，每个格子包含了线程，基本意思就是这样，当然z轴方向也是可以划分的。（当然并不完全是图中完全那么个意思，看你怎么分配和规划）

• Use the “[numthreads(x,y,z)]” in compute shader
  
  分配完组，就需要说明组里有多少个线程数。所以我用numthreads(x,y,z)分配了4x4，当然z方向也是可以分配的。

一共线程数为Dispatch*numthreads = （32x32x1） x （4x4x1）= 16384（线程/个）

很明显一个点代表一个线程，如果你想让GPU上的每个 管线 代表一个线程，那么你就要分配的线程数与管线数相当。

C#

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class cs : MonoBehaviour {

    public ComputeShader comshader;   //代码一切归 恬纳微晰
    public Shader shader;             //代码一切归 恬纳微晰
    private ComputeBuffer P;          //代码一切归 恬纳微晰
    public Material mat;              //代码一切归 恬纳微晰
    int kernel;


    // Use this for initialization
    void Start () {
        P = new ComputeBuffer(16384,12); //设置P Buffer的大小,12为字节大小(float3),
        kernel = comshader.FindKernel("Main");//找到Main的id号
    }


    // Update is called once per frame

    private void OnRenderObject(){
        comshader.SetBuffer(kernel, "P",P);//给compute shader设置P


        comshader.Dispatch(kernel,32 , 32, 1);

        mat.SetBuffer("P", P); //给shader设置P
        mat.SetPass(0);//指定shader的pass渲染
        Graphics.DrawProcedural(MeshTopology.Points, 16384);//在屏幕绘制点
    }

    private void OnDestroy(){
        P.Release();//释放buffer
    }



}

Compute Shader

// Each #kernel tells which function to compile; you can have many kernels
#pragma kernel Main

// Create a RenderTexture with enableRandomWrite flag and set it
struct pp{                //代码一切归 恬纳微晰
    float3 position;      //代码一切归 恬纳微晰
};                        //代码一切归 恬纳微晰

RWStructuredBuffer P;//float3 可以是上面的PP，那么P[id].position这么调用了，不过我这儿用不着。

[numthreads(4,4,1)]
void Main (uint3 id : SV_DispatchThreadID)
{
    uint f = id.x + id.y*4*32 ;//0~16384,如果不怎么理解，你可以用for（）结合P[]

    P[f] = float3(id.x,id.y,id.z)/1.7 + float3(0,0,0);//缩放了粒子间的间距

}

Shader

Shader "Custom/c_s" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} //代码一切归 恬纳微晰
    }                                            //代码一切归 恬纳微晰
                                                 //代码一切归 恬纳微晰

    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        Pass{
            Blend Off Lighting Off Cull Off ZWrite Off ZTest Off AlphaTest Off//废话留着
            CGPROGRAM
            #pragma target 5.0
            #pragma vertex vert 
            #pragma fragment frag 
            #include "UnityCG.cginc"

            StructuredBuffer P;//存有点位置

            sampler2D _MainTex;

            struct vertIN{
                uint id : SV_VertexID;
            };

            struct vertOUT{
                float4 pos : SV_POSITION;
                float3 uv : TEXCOORD0;
            };

            vertOUT vert(vertIN i){
                vertOUT o;
                    float3 pos= P [i.id]; //存储点的位置,P buffer中在compute shader以放置了点位置

                    o.pos = mul(UNITY_MATRIX_VP,float4(pos ,1)); //从世界坐标变换到视平空间

                    o.uv = P[i.id]/128; //128=32x4，32为组的x方向组数量，4为每组x方向的线程数
                    //把uv值确定在（0，1）的区间内
                return o;
            }

            fixed4 frag(vertOUT ou):COLOR{

                fixed4 c = tex2D(_MainTex,ou.uv*1.7);//1.7是因为compute shader中我缩放了点的位置除以了1.7，为了是让点之间密集些，当然uv也就对齐不到点上了
                不过uv其实是世界坐标上的xy，就不像模型表面切线空间的uv了就随着模型表面绑着。
                return c;

            }
            ENDCG
        }
    } 
    FallBack "代码归 恬纳微晰 所有！！！"
}

• 效果一览
  1.点版效果
  
  2.线条版效果
  
  3.连线版效果
  

效果增强

由于unity sampler2D 的stat默认模式

你可以移动uv，

变换点坐标

最终效果图

特效中的特效