22.01.23 《Unity 2018 Shaders and Effects Cookbook》笔记Chapter7

7.Fragment Shaders and Grab Passes

1. vertex and fragment shader

   1. 对光照如何影响物体表面不感兴趣，不受物理限制，对非真实感的效果很好

   2. 使用#pragma指令来关联两个函数

      #pragma vertex vert

      #pragma fragment frag

   3. 往往使用vertInput和vertOutput结构体做参数传递，Unity负责初始化输入，我们负责初始化输出（结构体的每个字段都使用绑定语义）

2. 绑定语义

   1. 允许我们用绑定语义来标记变量，于是这些变量会自动的被某些数据初始化，如法向量、顶点位置等
   2. Input 语义：POSITION/SV_POSITON、NORMAL、COLOR/COLOR0/DIFFUSE、COLOR1/SPECULAR、SV_TARGET、TEXCOORD0/TEXCOORD1/TEXCOORDi
   3. Output语义：POSITION/SV_POSITON/HPOS、COLOR/COLOR0/COL0/SV_TARGET、COLOR1/COL1、TEXCOORD0/TEXCOORD1/TEXCOORDi/TEXi、WPOS
   4. 举例：float4 vertex : POSITION;

3. 抓取通道Grab Pass

   1. 在一个着色器中使用两个通道1-GrabPass 2-Pass

   2. Grab Pass会自动创建一个纹理 （访问到目前为止在屏幕上绘制的内容）

      GrabPass{ }

   3. 在vert中，计算出GrabPass的UV

      o.uvgrab = ComputeGrabScreenPos(o.vertex);

   4. 在frag中对纹理进行取样

      fixed4 col = tex2Dproj(_GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uvgrab));

   5. GrabPass是非常昂贵的操作，在游戏中该实例的数量需要受到限制

      优化：使用GrabPass{ “_GrabTexture” }

      为纹理命名，并可以对用到该名称的所有GrabPass共享该纹理（不允许叠加效果）

4. 制作窗户材质

   1. 实现透过窗户时的扭曲变形效果：使用带GrabPass的着色器，对抓取纹理进行取样，并对UV数据做一定的改变

   2. 使用一张法线贴图，把它加到UV数据上即可

      half2 distortion = UnpackNormal(bump).rg;

      i.uvgrab.xy += distortion * _Magnitude;

      fixed4 col = tex2Dproj(_GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uvgrab));

5. 制作2D水材质

   1. 与窗户材质对比，只是将UV的偏移从固定的法线贴图获取改为用正弦波、时间和噪声纹理来生成

   2. float sinT = sin(_Time.w / _Period);

      float distX = tex2D(_NoiseTex, i.worldPos.xy / _Scale + float2(sinT, 0) ).r - 0.5;

      float distY = tex2D(_NoiseTex, i.worldPos.xy / _Scale + float2(0, sinT) ).r - 0.5;

      float2 distortion = float2(distX, distY);

      i.uvgrab.xy += distortion * _Magnitude;

      fixed4 col = tex2Dproj( _GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uvgrab));