Shader入门精要笔记7

第7章

• 单张纹理
  • 纹素，纹理的基本元素
  • 在Properties定义纹理属性的格式
    • _MainTex("Main Tex",2D) = "white"{}
  • 在CG代码段里定义的纹理名
    • sample2D _MainTex
    • float4 _MainTex_ST代表纹理的平移和缩放
    • _MainTex_ST.zw代表平移，_MainTex_ST.xy代表缩放
  • tex2D(纹理，uv坐标)获得某个坐标的纹素
  • 将tex2D获得的纹素和颜色属性_Color相乘获得材质反射率，再和UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT相乘得到材质环境光照的结果
  • 入射光的颜色 x 材质反射率 x max (0,法线方向 x 光源方向)
  • 纹理的属性
    • wrap mode，循环模式，分为repeat，clamp，mirror（镜像)
    • filter mode ，滤波模式，纹理和模型分辨率不对等时，纹理会进行变换，不同的滤波模式决定变换后的图像质量。效果:Trilinear>Bilinear>Point
    • mipmapping，多级渐远纹理
• 凹凸映射
  • 有两种方法来进行凹凸映射，一个用高度纹理来进行高度映射，一个用法线纹理来进行法线映射
  • 法线方向和像素颜色的转换关系pixel = (normal+1)/2
  • 法线纹理一般用切线空间来存储，优点如下
    • 自由度高，可以用在不同模型
    • 可以做UV动画
    • 可以压缩，因为z方向可以由xy来推导
  • 在Properties定义法线纹理的格式
    • _BumpMap("Normal Map",2D) = "bump"{}
    • _BumpScale("Bump Scale",Float) = 1.0
  • 在CG代码段丽定义的纹理名
    • sampler2D _BumpMap
    • float4 _BumpMap_ST
    • float _BumpScale
  • 切线空间下的法线

    fixed4 bumpNormal = tex2D(_BumpMap,i.uv.zw);
            fixed3 tangetNormal = UnpackNormal(bumpNormal);
            tangetNormal.xy *= _BumpScale;
            tangetNormal.z = sqrt(1.0 - saturate(dot(tangetNormal.xy,tangetNormal.xy)));
    

  • 传给片元着色器的结构体需要float4 uv。xy分量存储纹理贴图的位置，zw分量存储法线贴图的位置
  • 引入法线贴图后，之前计算漫反射和高光发射公式里的法向量需要重新计算，不能直接使用顶点的法向量
  • 如何得到切线空间下的法线（在有法线贴图的情况下）？
    • 计算顶点对应的法线贴图的位置。uv = texcoord.xy * _BumpMap_ST.xy + _BumpMap_ST.zw
    • fixed4 packedNormal = tex2D(_BumpMap,uv).得到法线贴图记录的法线信息
    • 如果纹理没有被标记为"Normal Map"
      • tangentNormal.xy = (packedNormal.xy * 2-1) * _BumpScale;
      • tangentNormal.z = sqrt(1-saturate(dot(tangentNormal.xy,tangentNormal.xy)
    • 如果纹理被标记为"Normal Map"
      • tangentNormal = UnpackNormal(packedNormal)
      • tangentNormal.xy *=_BumpScale
      • tangentNormal.z = sqrt(1-saturate(dot(tangentNormal.xy,tangentNormal.xy)
  • 使用unity内置的shader时需要将法线纹理标记为"Normal Map"
• 渐变纹理
  • 需要把渐变纹理的Wrap Mode设为Clamp模式
• 遮罩纹理
  • 通过采样得到遮罩纹理的纹素值，使用某个通道的值和表面属性相乘
  • tex2D(_SpecularMask,i.uv) * _SpecularScale