Unity可视化Shader工具ASE介绍——7、ASE实现Matcap效果和自定义节点

阿赵的Unity可视化Shader工具ASE介绍目录

  大家好，我是阿赵。继续介绍Unity可视化Shader编辑工具ASE。上一篇用了很长的篇幅来做了一个遮挡X光的效果。这一篇来做一个MatCap效果。不过做MatCap并不是目的，是想说明一下，怎样在ASE里面自定义方法节点。

一、在ASE里面做MatCap材质

  由于在上一篇里面说得比较详细，所以一些小操作在这一篇就不会很啰嗦，稍微说得快一点。
  先把上一篇的模型找出来，然后建一个叫做Matcap的Unlit模板shader。然后把之前的漫反射贴图部分的节点拷贝过来。于是现在有了这样的效果：

  在这个基础上，继续做MatCap效果。
  MatCap效果的原理是normalView.xy*0.5+0.5，然后作为UV坐标采样MatCap贴图。如果不明白原理，可以在我的CSDN博客搜索一下，有2篇文章专门说明了MatCap的做法，这里就不重复了。
  先来获得观察空间的法线方向：

  然后乘以0.5再加上0.5

  建一个贴图采样节点，命名为matcapTex，然后把刚才算出的uv值连到matcapTex的uv入口

  最后，把原来的漫反射颜色，加上matcapTex的颜色，输入到FragColor

  这时候，这个 Shader已经做完了，保存Shader，然后在材质球赋予一张MatCap贴图：

  这时候模型就已经有了MatCap效果了

  为了可以控制MatCap的范围和强度，增加两个参数，用先乘再power的方式连接

  通过控制这两个参数，就能调整MatCap的效果。

二、自定义节点

   在模拟假高光效果的时候，MatCap算是一个很常用的效果。但如果每次都需要像上面的例子一样连接一次MatCap效果，感觉很麻烦。如果能把MatCap做出一个节点就好了。
   这是可以的，接下来看看怎样实现把自己的效果做成自定义节点。
   先创建一个Amplify Shader Function。

   这里我命名为azhapMatCap。建好之后，打开的效果和新建一个Shader时差不多， 只有一个输出节点。

   接下来回到之前做的MatCap的Shader里面，稍微修改一下，把输入的Matcap贴图从TextureSampler改成新增一个TextureObject来输入。

  然后把这些和MatCap相关的节点全部选择，ctrl+c复制。

  然后到新建的自定义节点azhaoMatCap里面，把这些节点复制进去，并把输出的结果连接到output里面。

  我们来思考一下，一个节点一般会有输入和输出，现在输出有了，我们需要输入哪些参数才能让这个节点可以自由控制呢？这个例子有这些参数可以输入：
1.MatCap贴图
2.WorldNormal世界法线方向
3.MatCapIntensity控制MatCap的强度
4.MatCapPow控制MatCap的范围
  于是开始修改这个自定义节点。搜索input，可以找到Function Input节点

  选择这个输入节点，在属性栏里面可以看到，可以修改属性的名称，还有类型。

  这个新建的输入节点我打算用来做MatCap贴图的输入，所以我把名字改成matcapTex，然后把类型改成Sampler2D，并把原来的TextureObject节点删掉，用这个输入节点代替，连接到TextureSampler节点。

  接下来，按照设想，通过新建3个输入节点，把worldNormal、MatCapIntensity和MatCapPowMatCapPow替代了。

  接下来，保存这个节点。然后回到之前做的MatCap的shader节点编辑界面。
  右键搜索azhaoMatCap，可以看到已经有刚才新建的节点可以选择了

  可以看到这个节点，有4个输入，一个输出。那四个输入的，就是我们刚才新建的Input节点了。把之前的代码删掉，然后输入这个四个节点，并把output输入到之前的结果里面。

  发现得到的结果和之前一样的。所以这个节点是成功的。

  接下来有一些优化的空间：
  现在返回的节点只有一个output，首先output这个名字比较不好看，不清楚含义，然后有些节点可以有多个输出，这是怎样实现？
  回到自定义节点azhaoMatCap，选择output，发现在属性栏可以改名字的，所以我这里把它改成RGBA。
  然后再新建4个Output节点，命名为R、G、B、A，然后把前一步的结果用BreakToComponent拆分，连接到RGBA四个输出节点：

  保存节点，回去MatCap编辑界面看看

  发现刚才新增的输出接口都出现了。不过接口的顺序不太好看。其实这些输入和输出的接口顺序可以在自定义节点的下面指定顺序

  调整一下顺序

  然后节点的接口顺序就被调整过来了

  到这里，这个azhaoMatCap的自定义节点就做完了。下次如果想复用MatCap效果，就可以直接创建这个节点，不需要重复拖节点了。
  最后给一下这个自定义节点的源码，只要在项目内新建一个文本，把源码拷贝进去，然后重命名为azhaoMatCap.asset，应该就能变成自定义节点，可以打开编辑或者使用：

%YAML 1.1
%TAG !u! tag:unity3d.com,2011:
--- !u!114 &11400000
MonoBehaviour:
  m_ObjectHideFlags: 0
  m_CorrespondingSourceObject: {fileID: 0}
  m_PrefabInstance: {fileID: 0}
  m_PrefabAsset: {fileID: 0}
  m_GameObject: {fileID: 0}
  m_Enabled: 1
  m_EditorHideFlags: 0
  m_Script: {fileID: 11500000, guid: 78b2425a2284af743826c689403a4924, type: 3}
  m_Name: azhaoMatCap
  m_EditorClassIdentifier: 
  m_functionInfo: "// Made with Amplify Shader Editor\n// Available at the Unity
    Asset Store - http://u3d.as/y3X \n/*ASEBEGIN\nVersion=18500\n195;310;1661;651;955.3268;334.6914;1.3;True;True\nNode;AmplifyShaderEditor.ViewMatrixNode;2;-1489.023,-20.07257;Inherit;False;0;1;FLOAT4x4;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionInput;13;-1073.171,-170.9945;Inherit;False;matcapTex;9;0;False;1;0;SAMPLER2D;;False;1;SAMPLER2D;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionInput;16;-354.2866,132.0066;Inherit;False;MatCapPow;1;3;False;1;0;FLOAT;0;False;1;FLOAT;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionInput;15;-615.2866,128.0066;Inherit;False;MatCapIntensity;1;2;False;1;0;FLOAT;0;False;1;FLOAT;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionInput;14;-1489.287,144.0066;Inherit;False;worldNormal;3;1;False;1;0;FLOAT3;0,0,0;False;1;FLOAT3;0\nNode;AmplifyShaderEditor.SimpleMultiplyOpNode;10;-350.9913,-9.497155;Inherit;False;2;2;0;COLOR;0,0,0,0;False;1;FLOAT;0;False;1;COLOR;0\nNode;AmplifyShaderEditor.PowerNode;11;-185.8009,-9.497064;Inherit;False;False;2;0;COLOR;0,0,0,0;False;1;FLOAT;1;False;1;COLOR;0\nNode;AmplifyShaderEditor.SimpleAddOpNode;6;-931.623,177.1276;Inherit;False;2;2;0;FLOAT3;0,0,0;False;1;FLOAT;0;False;1;FLOAT3;0\nNode;AmplifyShaderEditor.SimpleMultiplyOpNode;4;-1276.023,45.92745;Inherit;False;2;2;0;FLOAT4x4;0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1;False;1;FLOAT3;0,0,0;False;1;FLOAT3;0\nNode;AmplifyShaderEditor.RangedFloatNode;3;-1234.923,254.1276;Inherit;False;Constant;_Float0;Float
    0;2;0;Create;True;0;0;False;0;False;0.5;0;0;0;0;1;FLOAT;0\nNode;AmplifyShaderEditor.SamplerNode;8;-784.1555,-96.65796;Inherit;True;Property;_matcapTex;matcapTex;2;0;Create;True;0;0;False;0;False;-1;None;d1adcd85d9c7bc646a30b7c1e4bb684b;True;0;False;black;Auto;False;Object;-1;Auto;Texture2D;8;0;SAMPLER2D;;False;1;FLOAT2;0,0;False;2;FLOAT;0;False;3;FLOAT2;0,0;False;4;FLOAT2;0,0;False;5;FLOAT;1;False;6;FLOAT;0;False;7;SAMPLERSTATE;;False;5;COLOR;0;FLOAT;1;FLOAT;2;FLOAT;3;FLOAT;4\nNode;AmplifyShaderEditor.BreakToComponentsNode;22;-41.42676,108.6085;Inherit;False;COLOR;1;0;COLOR;0,0,0,0;False;16;FLOAT;0;FLOAT;1;FLOAT;2;FLOAT;3;FLOAT;4;FLOAT;5;FLOAT;6;FLOAT;7;FLOAT;8;FLOAT;9;FLOAT;10;FLOAT;11;FLOAT;12;FLOAT;13;FLOAT;14;FLOAT;15\nNode;AmplifyShaderEditor.SimpleMultiplyOpNode;5;-1079.223,91.12754;Inherit;False;2;2;0;FLOAT3;0,0,0;False;1;FLOAT;0;False;1;FLOAT3;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionOutput;18;198.4805,-42.67558;Inherit;False;False;-1;R;1;False;1;0;FLOAT;0;False;1;FLOAT;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionOutput;19;200.8805,38.9244;Inherit;False;False;-1;G;2;False;1;0;FLOAT;0;False;1;FLOAT;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionOutput;21;197.7805,215.4245;Inherit;False;False;-1;A;4;False;1;0;FLOAT;0;False;1;FLOAT;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionOutput;0;182.2821,-166.8074;Inherit;False;True;-1;RGBA;0;False;1;0;COLOR;0,0,0,0;False;1;COLOR;0\nNode;AmplifyShaderEditor.FunctionOutput;20;197.0805,133.7243;Inherit;False;False;-1;B;3;False;1;0;FLOAT;0;False;1;FLOAT;0\nWireConnection;10;0;8;0\nWireConnection;10;1;15;0\nWireConnection;11;0;10;0\nWireConnection;11;1;16;0\nWireConnection;6;0;5;0\nWireConnection;6;1;3;0\nWireConnection;4;0;2;0\nWireConnection;4;1;14;0\nWireConnection;8;0;13;0\nWireConnection;8;1;6;0\nWireConnection;22;0;11;0\nWireConnection;5;0;4;0\nWireConnection;5;1;3;0\nWireConnection;18;0;22;0\nWireConnection;19;0;22;1\nWireConnection;21;0;22;3\nWireConnection;0;0;11;0\nWireConnection;20;0;22;2\nASEEND*/\n//CHKSM=10A9D6D01C6AE2DB216075889F902D5308EDF5B1"
  m_functionName: 
  m_description: 
  m_additionalIncludes:
    m_additionalIncludes: []
    m_outsideIncludes: []
  m_additionalPragmas:
    m_additionalPragmas: []
    m_outsidePragmas: []
  m_additionalDirectives:
    m_validData: 0
    m_isDirty: 0
    m_moduleName: ' Additional Directives'
    m_independentModule: 1
    m_additionalDirectives: []
    m_shaderFunctionDirectives: []
    m_nativeDirectives: []
    m_nativeDirectivesIndex: -1
    m_nativeDirectivesFoldout: 0
    m_directivesSaveItems: []
  m_nodeCategory: 3
  m_customNodeCategory: 
  m_previewPosition: 0
  m_hidden: 0