Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader

简述:
遮罩的意思是指对原图被遮住的部分进行一定的处理,这里使用最简单的处理就是染色,所以我们需要创建一个遮罩层,通常使用另一个图片来作为遮罩层,也就是mask图。


一、mask图的作用:

跟UITexture使用的图片尺寸大小必须一致,将原图中需要被遮住(染色)的部分的位置在mask图中对应位置用纯色(例如:绿色(三原色的一种))涂满,学过flash动画的应该知道遮罩动画的原理,mask图其实就是一个遮罩层。


二、shader的实现思路:

其实就是获取原图 UITexture 上的每个像素点,然后根据坐标位置去获取 mask 图 UITexture 对应位置上指定颜色值的有无,然后乘以透明度(.a 属性),例如:mask 图为绿色,这获取 mask 图像素点的 .g 属性值,加入不为 0,则该像素点要染色,否则则不染色,具体该像素点要染成什么颜色可以通过变量传给 shader 。


三、实例:

下面是一个染色 shader 的代码:

Shader "Micro/TransparentMasked" {
	Properties {
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
		_MaskTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
		_MyColor ("MyColor", Color) = (0,0,1,1)
	}
	
	Category
	{	
		Tags {"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True"}
		Lighting Off
		ZWrite On
		Blend One Zero
		SubShader {
			Pass {
				CGPROGRAM
				#pragma vertex vert_img
				#pragma fragment frag
	
				#include "UnityCG.cginc"
	
				uniform sampler2D _MainTex;
				uniform sampler2D _MaskTex;
				float4 _MyColor;
	
				float4 frag(v2f_img i) : COLOR 
				{
					float4 layer = tex2D(_MainTex, i.uv);					
					float4 mask = tex2D(_MaskTex, i.uv);
									
					float4 returnColor = layer;

					float gValue = max(0 ,mask.g - mask.b) * mask.a;

					returnColor = (returnColor * (1 - gValue)) + (_MyColor * returnColor) * gValue;

					returnColor.a = layer.a;
					return returnColor;
				}
				ENDCG
			}
		}
	}
}

1.输入声明:

首先是输入的声明,这里我们需要明确进行此操作所需的输入有:原图(Texture)、遮罩图(Texture)、目标染色色值(float4),即可声明如下:

				uniform sampler2D _MainTex;
				uniform sampler2D _MaskTex;
				float4 _MyColor;

2.处理函数:

关键部分在于每个像素点处理函数部分代码:

float4 frag(v2f_img i) : COLOR 
				{
					float4 layer = tex2D(_MainTex, i.uv);					
					float4 mask = tex2D(_MaskTex, i.uv);
									
					float4 returnColor = layer;

					float gValue = max(0 ,mask.g - mask.b) * mask.a;

					returnColor = (returnColor * (1 - gValue)) + (_MyColor * returnColor) * gValue;

					returnColor.a = layer.a;
					return returnColor;
				}

3.源码解析:

接下来我们进行逐句解析:

  • 首先,我们需要将两张图片传入到shader中,用两个float4四元矩阵layer和mask来保存图片数据,每个像素点的数据都是一个float4值,即表示(r,b,g,a)——>(红,绿,蓝,透明度),其中layer是原图层,mask为遮罩层;
  • 通过float gValue = max(0 ,mask.g - mask.b) * mask.a;获得该像素点是否染色的状态;
  • 计算每个像素点染色之后的结果returnColor = (returnColor * (1 - gValue)) + (_MyColor * returnColor) * gValue;,计算得到每个像素点的输出值;
  • 透明度与原图保持一致returnColor.a = layer.a;

四、Unity实践:

  • 1.新建一个 Shader 文件,步骤:在 Project 窗口中 右键->Create->Shader,内容为上边的源码,命名为MaskColor.shader
    MaskColor

  • 2.导入两张图片,原图和 mask 图:
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第1张图片

  • 3.新建一个材质球,步骤:在 Project 窗口中 右键->Create->Material,取名为选中 MaskColor.mat,选中次材质球,将其Shader修改为我们刚刚创建的 MaskColor.shader
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第2张图片
    假如一切正常,更改后选中该材质球,在Inspecteor窗口查看其属性可以看到:
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第3张图片

  • 4.将 Avatar.png 拖入到材质球的第一个 Texture 中,将 Avatar_mask.png 拖入到材质球的第二个 Texture 中,修改 MyColor 的色值,这个色值就是我们的遮罩目标染色值,可以在预览窗口看到染色结果:
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第4张图片

  • 5.为了更加直观地观察到染色结果,可以使用 NGUI 在场景中创建一个 UITexture,将 MaskColor.mat 拖到其 Material 属性中,即可在 Game 视窗中看到结果:
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第5张图片

  • 6.加入要动态修改染色的颜色,通过代码对 MyColor 属性进行赋值:

    using UnityEngine;
    using System.Collections;
    
    public class TestColor : MonoBehaviour {
        public UITexture texture;
        // Use this for initialization
        void Start () {
            //染成紫色
            texture.material.SetColor ("_MyColor", new Color(0.619f, 0.431f, 0.717f));
        }
    }
    

    得到新的染色结果:
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第6张图片

    最终资源文件结构:
    Unity3D —— NGUI染色遮罩Shader_第7张图片

补充:

其实,Shader 中的图片也是可以通过代码动态替换的,将散图放在 Resources 文件夹下,然后通过 Resources.Load(资源路径); 进行动态获取,然后通过材质的方法 material.SetTexture 进行赋值。

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