Unity3D ShaderLab 创建自定义高光类型

Unity3D ShaderLab 创建自定义高光类型

在上一篇，我们认识了Unity基础的高光实现，本次主要是研究如何对Phong高光类型进行顶点操作，以及在表面着色器中使用Input结构体的新参数进行像素操作。

所以还是新建Shader，再建材质球然后打开编辑器进行shader的编辑。

1.修改Properties

Properties {

_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}

_MainTint("Diffuse Tint",Color)=(1,1,1,1)

_SpecularColor("Specular Color",Color)=(1,1,1,1)

_SpecularPower("Specular Power",Range(0,30))=1

}

 

3.修改CGPROGRAM

CGPROGRAM

#pragma surface surf Phong

 

sampler2D _MainTex;

float4 _SpecularColor;

float4 _MainTint;

float _SpecularPower;

 

4.编写自定义光照模型LightingPhong

inline fixed4 LightingPhong(SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,half3 viewDir,fixed atten){

float diff=dot(s.Normal,lightDir);

float3 reflection=normalize(2.0*s.Normal*diff-lightDir);

float spec = pow(max(0,dot(reflection,viewDir)),_SpecularPower);

float3 finalSpec = _SpecularColor.rgb*spec;

fixed4 c;

c.rgb=(s.Albedo*_LightColor0.rgb*diff)+(_LightColor0.rgb*finalSpec)*(atten*2);

c.a=1.0;

return c;

}

 

5.修改surf函数

half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex)*_MainTint;

 

 

通过以上步骤，我们完成的自定义的高光渲染光照模型。其中的操作步骤与以前并无差别。但是我们这次用到的LightingPhong函数是4个参数的，这其中的奥妙要介绍一下：

 

之前说过：光照模型是几个名称由光照 (Lighting) 开头的正规函数。它们可声明于您的着色器文件或某个被包含的文件的任何位置。函数为：

 

    half4 Lighting+Name (SurfaceOutput s, half3 lightDir, half atten); 其在正向渲染路径中用于非与视线方向相关的光照模型（例如，漫反射）。

    half4 Lighting+Name (SurfaceOutput s, half3 lightDir, half3 viewDir, half atten); 其在正向渲染路径中用于与视线方向相关的光照模型。

    half4 Lighting+Name_PrePass (SurfaceOutput s, half4 light); 其用于延时光照路径中。 

 

请注意，您不必声明所有函数。一种光照模型要么使用视线方向，要么不使用。类似地，如果光照模型在延时光照中无效，您就不必声明 _PrePass 函数，然后所有使用它的着色器都将仅编译成正向渲染。

Api参见:

http://www.unitymanual.com/m/Components/SL-SurfaceShaderLighting.html 

 

在上面我们创建的是一个高光着色器，所以我们需要选的是视点/视角相关型的光照函数结构。因此我们的函数就是：

inline fixed4 LightingPhong(SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,half3 viewDir,fixed atten){}

这样就告诉着色器我们建立的是一个视点相关的光照模型。

接下来，光照函数会首先计算顶点法线和光的入射方向，我们得到一个额返回值，该值为1物体正对光源方向，-1表面物体背对光源方向。

然后我们计算反射向量，先对顶点法线的向量进行缩放，该值乘以2.0后再乘以diff，得到的值减去光照的方向向量值，这样做实现了法线朝向光源弯曲的效果。

所以作为一个远离光源的法线向量，它将被强制朝向光源方向.

再往下

我们创建spec值和颜色值，为了得到这2个值，我们对反射向量和视角方向进行点乘运算，然后对结果求specpower次方，最后将SpecularColor.rgb乘以spec得到我们的高光值。

最终效果如下,右侧是我们自定义的高光模型：

 

 

code start---------------------------------------------------------------------------------------------

 

Shader "91YGame/Phong2" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _MainTint("Diffuse Tint",Color)=(1,1,1,1)
        _SpecularColor("Specular Color",Color)=(1,1,1,1)
        _SpecularPower("Specular Power",Range(0,30))=1
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200
        
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Phong

        sampler2D _MainTex;
        float4 _SpecularColor;
        float4 _MainTint;
        float _SpecularPower;

        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };

        inline fixed4 LightingPhong(SurfaceOutput s,fixed3 lightDir,half3 viewDir,fixed atten){
            float diff=dot(s.Normal,lightDir);
            float3 reflection=normalize(2.0*s.Normal*diff-lightDir);
            float spec = pow(max(0,dot(reflection,viewDir)),_SpecularPower);
            float3 finalSpec = _SpecularColor.rgb*spec;
            fixed4 c;
            c.rgb=(s.Albedo*_LightColor0.rgb*diff)+(_LightColor0.rgb*finalSpec)*(atten*2);
            c.a=1.0;
            return c;
        }

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
            half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex)*_MainTint;
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Alpha = c.a;
        }

        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

 

 

code end ----------------------------------------------------------------------------------------------