Unity Shader入门教程(十六):顶点动画

发表于2018-06-07
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先来了解下什么是顶点动画,其实顶点动画就是在顶点着色器中对纹理的顶点进行进行操作进而产生动画效果。

一、流动的河流效果

1、基本思路
只对x方向进行位移操作,然后利用内置的_Time.y变量以及 _Frequency来控制正弦函数的频率。
为了让不同的位置有不同的位移效果,对上述结果加上模型空间下的位置分量,并乘以_InvWaveLength来控制波长,
最后,在x的垂直方向y方向上做纹理动画

2、代码实践
Shader "Custom/Edu/Wave" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Magnitude("Magnitude",Range(0,10)) = 1
        _Frequency("Frequency",Range(0,10)) = 1
        _WaveLen("WaveLen",Range(0,100)) = 10
        _Speed("Speed",Range(-10,10)) = 10
    }
    SubShader {
        Tags 
        { 
            "RenderType"="Opaque" 
            "Queue" = "Transparent" 
            "IgnoreProjector" = "True"
            "DisableBatching" = "True"
        }
        Pass
        {
            Tags{"LightMode" = "ForwardBase"}
            ZWrite off
            Cull off
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"
            fixed4 _Color;
            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            half _Magnitude;
            half _Frequency;
            half _WaveLen;
            half _Speed;
            struct a2v
            {
                float4 vertex:POSITION;
                float4 texcoord:TEXCOORD0;
            };
            struct v2f
            {
                float4 pos:SV_POSITION;
                float2 uv:TEXCOORD0;
            };
            v2f vert(a2v v)
            {
                v2f o;
                float4 offset;
                offset.yzw = float3(0.0,0.0,0.0);
                // _Time.y 、 _Frequency决定频率
                // _WaveLen 决定波长
                // _Magnitude 决定振幅
                offset.x = sin(_Frequency * _Time.y + v.vertex.x * _WaveLen + v.vertex.y * _WaveLen + v.vertex.z * _WaveLen)*_Magnitude; 
                //对模型顶点进行横向偏移
                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex + offset);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
                //潜意识中的错误写法
                //o.uv += float2(_Time.y * _Speed,0.0);
                //实际上y方向在目标场景中是水平方向
                //让纹理在该方向上进行“流动”
                o.uv += float2(0.0,_Time.y * _Speed);
                return o;
            }
            fixed4 frag(v2f i):SV_Target
            {
                return fixed4(tex2D(_MainTex,i.uv) * _Color);
            }
            ENDCG
        }
    }
    FallBack "Transparent/VertexLit"
}

3、效果图

4、原理图
波浪上下起伏的方向实际上是模型的x轴向
而横向的纹理流动效果是因为做了y轴方向上的纹理动画得到的

二、广告牌效果

1、Billboard技术简介
BillBoard技术在游戏引擎中占有很重要的地位,一般用在粒子效果或者光晕效果上,让粒子面片z轴朝向摄影机。
Unity中也不例外,在Unity的粒子系统中的render面板的render Mode 就有4种Biilboard模式可选。

如果我们使用自己做的模型或者预设,要使它朝向摄影机的话,则的自己写脚本或者写相应的shader来实现。

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