Unity Shaders and Effects Cookbook (1-4) 创建 Ramp Texture(渐变纹理)控制漫反射着色

在Shader中根据光照来调节效果,会比较繁琐,所以可以直接用纹理。美术做好图之后,程序直接从纹理上取样,来模拟很多光照设置。

Unity Shaders and Effects Cookbook (1-4) 创建 Ramp Texture(渐变纹理)控制漫反射着色_第1张图片


有颜色的这两个 Capsule 就是使用了 Ramp Texture的。

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1、首先来创建一张渐变纹理

打开PS CS6,新建一张图片,设置512x256 大小。


然后选择渐变工具

Unity Shaders and Effects Cookbook (1-4) 创建 Ramp Texture(渐变纹理)控制漫反射着色_第2张图片


在图片里面 右键 ,会弹出渐变编辑器

Unity Shaders and Effects Cookbook (1-4) 创建 Ramp Texture(渐变纹理)控制漫反射着色_第3张图片

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选择 一种 渐变预设 ,然后按住鼠标左键,从图片的左上角 拖到 右下角。就会自动生成渐变图了。

Unity Shaders and Effects Cookbook (1-4) 创建 Ramp Texture(渐变纹理)控制漫反射着色_第4张图片



2、使用渐变纹理控制漫反射着色

原理就是从根据光照强度的强弱,把这个强弱值作为UV,从渐变纹理中取样。


在最基本的漫反射着色器代码中,对 基本漫反射光照函数进行了一点点修改。,添加了一句

float3 ramp=tex2D( _RampTex , float2(difLight,difLight)).rgb;

完整 shader 代码如下:

Shader "CookBookShaders/Ramp Texture" {
	Properties {
		_EmissiveColor("Emissive Color",Color) = (1,1,1,1) //设置默认值
		_AmbientColor("Ambient Color",Color) = (1,1,1,1)
		_PowValue("Power Value",Range(-1,1)) = 1
		_RampTex("Ramp Texture",2D) = "" //添加_RampTex属性接受一个Texture
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200
		
		CGPROGRAM
		#pragma surface surf rampTextureDiffuse

		float4 _EmissiveColor;
		float4 _AmbientColor;
		float _PowValue;
		sampler2D _RampTex;

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
			float4 c;
			c=pow((_EmissiveColor+_AmbientColor),_PowValue);
			o.Albedo = c.rgb;
			o.Alpha = c.a;
		}


		//不需要视角方向的前向着色
		inline half4 LightingrampTextureDiffuse(SurfaceOutput s,half3 lightDir,half atten)
		{
			float difLight = max(0,dot(s.Normal,lightDir) );//dot表示cos值,范围(-1,1) max将difLight的范围限定到了(0,1)
	
			float3 ramp=tex2D( _RampTex , float2(difLight,difLight)).rgb;

			half4 color=(0,0,0,0);
			color.rgb=s.Albedo * _LightColor0.rgb * (ramp);
			color.a=s.Alpha;
			return color;
		}

		//需要视角方向的前向着色
		inline half4 LightingBasicDiffuseWithViewDir(SurfaceOutput so,half3 lightDir,half3 viewDir,half atten)
		{
			half4 color=(0,0,0,0);

			return color;
		}

		//需要使用延迟着色
		inline half4 LightingBasicDiffuse_PrePass(SurfaceOutput so,half4 light)
		{
			half4 color=(0,0,0,0);

			return color;
		}

		ENDCG
	} 
	FallBack "Diffuse"
}

shader 效果如第一张图的 第三个 Capsule。

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在 Half Lambert光照模型上面应用了 Ramp Texture 也写了一下。

Shader "CookBookShaders/Ramp Texture Half Lambert" {
	Properties {
		_EmissiveColor("Emissive Color",Color) = (1,1,1,1) //设置默认值
		_AmbientColor("Ambient Color",Color) = (1,1,1,1)
		_PowValue("Power Value",Range(-1,1)) = 1
		_RampTex("Ramp Texture",2D) = "" //添加_RampTex属性接受一个Texture
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200
		
		CGPROGRAM
		#pragma surface surf rampHalfLambertDiffuse

		float4 _EmissiveColor;
		float4 _AmbientColor;
		float _PowValue;
		sampler2D _RampTex;

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
			float4 c;
			c=pow((_EmissiveColor+_AmbientColor),_PowValue);
			o.Albedo = c.rgb;
			o.Alpha = c.a;
		}


		//不需要视角方向的前向着色
		inline half4 LightingrampHalfLambertDiffuse(SurfaceOutput s,half3 lightDir,half atten)
		{
			float difLight = max(0,dot(s.Normal,lightDir) );//dot表示cos值,范围(-1,1) max将difLight的范围限定到了(0,1)
			float hLambert = difLight * 0.5 +0.5;//Half Lamert光照模型就表现在这一句,将漫反射的光照值范围限定到了 (0.5,1),所以原来是 0 的地方现在就是 0.5 了,明亮度顿时提升,而原来已经很亮的地方并没有很大的变化。
			float3 ramp=tex2D( _RampTex , float2(hLambert,hLambert)).rgb;

			half4 color=(0,0,0,0);
			color.rgb=s.Albedo * _LightColor0.rgb * (ramp);
			color.a=s.Alpha;
			return color;
		}

		//需要视角方向的前向着色
		inline half4 LightingBasicDiffuseWithViewDir(SurfaceOutput so,half3 lightDir,half3 viewDir,half atten)
		{
			half4 color=(0,0,0,0);

			return color;
		}

		//需要使用延迟着色
		inline half4 LightingBasicDiffuse_PrePass(SurfaceOutput so,half4 light)
		{
			half4 color=(0,0,0,0);

			return color;
		}

		ENDCG
	} 
	FallBack "Diffuse"
}

shader 效果如第一张图的 第二个 Capsule。


使用了 Half Lambert 光照模型之后,然后使用渐变纹理来控制,就像图中的效果,转动查看会法线,只会用到 渐变纹理的右边一半的颜色,左边一边是用不上的。

这是因为 Half Lambert 光照模型中,这一句

float hLambert = difLight * 0.5 +0.5;

Half Lamert光照模型就表现在这一句,将漫反射的光照值范围限定到了 (0.5,1)

所以我们根据 (0.5,1) 这个值 作为 UV 去渐变纹理采样,只能采样到右边一半的颜色。


最终的效果就是,根据光照的方向,计算各点受光照影响的强度,然后把强度作为UV去渐变纹理采样。


示例工程打包下载:

http://pan.baidu.com/s/1jHzC84Y


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