Unity中URP实现水体(水下的扭曲)

文章目录

  • 前言
  • 一、使用一张法线纹理,作为水下扭曲的纹理
    • 1、在属性面板定义一个纹理,用于传入法线贴图
    • 2、在Pass中,定义对应的纹理和采样器
    • 3、在常量缓冲区,申明修改 Tilling 和 Offset 的ST
    • 4、在顶点着色器,计算得到 应用了 ST 和 随时间流动的UV,用于纹理采样(_WaterSpeed是上篇文章中用到的)
    • 5、在片元着色器中,对其进行法线纹理进行采样
  • 二、实现水下扭曲的效果
    • 1、定义一个扰度值,控制扭曲水下的扭曲程度
    • 2、在URP设置中,开启抓屏
    • 3、在Pass中,定义抓屏的 纹理 和 采样器
    • 4、使用线性插值后的结果,进行抓屏的纹理采样
    • 5、最后,与上篇文章计算得到的水的颜色混合
    • 请添加图片描述
  • 三、最终代码


前言

在上篇文章中,我们实现了水体中 和 物体接触时,产生泡沫的效果。

  • Unity中URP实现水体效果(泡沫)

在这篇文章中,我们在上一篇文章的基础上来实现水下扭曲的效果。


一、使用一张法线纹理,作为水下扭曲的纹理

原理:

  • Unity中Shader的UV扭曲效果的实现

1、在属性面板定义一个纹理,用于传入法线贴图

_DistortTex(“DistortNormalTex”,2D) = “white”{}

在这里插入图片描述

2、在Pass中,定义对应的纹理和采样器

TEXTURE2D(_DistortTex);SAMPLER(sampler_DistortTex);

3、在常量缓冲区,申明修改 Tilling 和 Offset 的ST

half4 _DistortTex_ST;

4、在顶点着色器,计算得到 应用了 ST 和 随时间流动的UV,用于纹理采样(_WaterSpeed是上篇文章中用到的)

o.uv.xy = TRANSFORM_TEX(v.uv,_DistortTex)+_Time.y * _WaterSpeed;

5、在片元着色器中,对其进行法线纹理进行采样

half4 distortTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_DistortTex,sampler_DistortTex,i.uv.xy);


二、实现水下扭曲的效果

原理:把抓取到的屏幕纹理,使用进行流动扭曲

  • Unity中URP下抓屏的 开启 和 使用

1、定义一个扰度值,控制扭曲水下的扭曲程度

  • 屏幕UV 和 法线纹理扭曲之间线性插值

float2 distortUV = lerp(screenUV,distortTex,_Distort);

2、在URP设置中,开启抓屏

在这里插入图片描述

3、在Pass中,定义抓屏的 纹理 和 采样器

TEXTURE2D(_CameraOpaqueTexture);SAMPLER(sampler_CameraOpaqueTexture);

4、使用线性插值后的结果,进行抓屏的纹理采样

half4 cameraOpaqueTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraOpaqueTexture,sampler_CameraOpaqueTexture,distortUV);

请添加图片描述
请添加图片描述

5、最后,与上篇文章计算得到的水的颜色混合

col *= cameraOpaqueTex;

请添加图片描述

三、最终代码

//水的深度
Shader "MyShader/URP/P4_8"
{
    Properties 
    {
        [Header(Base)]
        _WaterColor1("WaterColor1",Color) = (1,1,1,1)
        _WaterColor2("WaterColor2",Color) = (1,1,1,1)
        
        _WaterSpeed("WaterSpeed",Range(0,1)) = 0.1
        
        [Header(Foam)]
        _FoamTex("FoamTex",2D) = "white"{} 
        _FoamColor("FoamColor",Color) = (1,1,1,1)
        _FoamRange("FoamRange",Range(0,5)) = 1
        _FoamNoise("FoamNoise",Range(0,3)) = 1
        [Header(Distort)]
        _DistortTex("DistortNormalTex",2D) = "white"{}
        [PowerSlider(3)]_Distort("Distort",Range(0,0.5)) = 0
    }
    
    SubShader
    {
        Tags
        {
            //告诉引擎,该Shader只用于 URP 渲染管线
            "RenderPipeline"="UniversalPipeline"
            //渲染类型
            "RenderType"="Transparent"
            //渲染队列
            "Queue"="Transparent"
        }
        //Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
        ZWrite Off
        Pass
        {
            Name "Unlit"
          
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            // Pragmas
            #pragma target 2.0
            
            // Includes
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl"

            CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
            half4 _WaterColor1;
            half4 _WaterColor2;
            half _FoamRange;
            half _WaterSpeed;
            half4 _FoamColor;
            half _FoamNoise;
            half4 _FoamTex_ST;
            half _Distort;
            half4 _DistortTex_ST;
            CBUFFER_END

            
            TEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);
            TEXTURE2D(_FoamTex);SAMPLER(sampler_FoamTex);
            TEXTURE2D(_CameraOpaqueTexture);SAMPLER(sampler_CameraOpaqueTexture);
            TEXTURE2D(_DistortTex);SAMPLER(sampler_DistortTex);
            //struct appdata
            //顶点着色器的输入
            struct Attributes
            {
                float3 positionOS : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };
            //struct v2f
            //片元着色器的输入
            struct Varyings
            {
                float4 positionCS : SV_POSITION;
                float4 uv : TEXCOORD0;// xy = distortUV,zw = foamUV
                float4 screenPos : TEXCOORD1;
                float3 positionVS : TEXCOORD2;
                float3 positionWS : TEXCOORD3;
            };
            //v2f vert(Attributes v)
            //顶点着色器
            Varyings vert(Attributes v)
            {
                Varyings o = (Varyings)0;
                o.positionWS = TransformObjectToWorld(v.positionOS);
                o.positionVS = TransformWorldToView(o.positionWS);
                o.positionCS = TransformWViewToHClip(o.positionVS);
                
                o.screenPos = ComputeScreenPos(o.positionCS);
                //计算得到泡沫纹理采样需要的顶点世界空间下的坐标值的流动效果
                o.uv.zw += o.positionWS.xz *_FoamTex_ST.xy + _Time.y * _WaterSpeed;
                //计算得到水下扭曲纹理的流动UV
                o.uv.xy = TRANSFORM_TEX(v.uv,_DistortTex)+_Time.y * _WaterSpeed;
                return o;
            }
            //fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET
            //片元着色器
            half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET
            {
                //1、水的深度
                //获取屏幕空间下的 UV 坐标
                float2 screenUV = i.positionCS.xy / _ScreenParams.xy;
                half depthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,screenUV).x;
                //深度图转化到观察空间下
                float depthScene = LinearEyeDepth(depthTex,_ZBufferParams);
                //获取水面模型顶点在观察空间下的Z值(可以在顶点着色器中,对其直接进行转化得到顶点观察空间下的坐标)
                float4 depthWater = depthScene + i.positionVS.z;
                
                //2、水的颜色,线性插值得到水 和 接触物体的水的 颜色的过度
                half4 waterColor = lerp(_WaterColor1,_WaterColor2,depthWater);
                
                //3、水面泡沫
                //对泡沫纹理进行采样(这里使用顶点世界空间下的坐标进行纹理采样,防止水体缩放影响泡沫的平铺和重复方式)
                half4 foamTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_FoamTex,sampler_FoamTex,i.uv.zw);
                
                foamTex = pow(foamTex,_FoamNoise);
                
                //这里增加一个调整深度图范围的功能
                half4 foamRange = depthWater * _FoamRange;
                
                //使用泡沫纹理 和 泡沫范围 比较得到泡沫遮罩
                half4 foamMask = step(foamRange,foamTex);
                
                //给泡沫加上颜色
                half4 foamColor = foamMask * _FoamColor;
                
                half4 col = foamColor + waterColor;
                
                //4、水下的扭曲
                half4 distortTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_DistortTex,sampler_DistortTex,i.uv.xy);
                
                float2 distortUV = lerp(screenUV,distortTex,_Distort);
                half4 cameraOpaqueTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraOpaqueTexture,sampler_CameraOpaqueTexture,distortUV);
                
                col *= cameraOpaqueTex;
                //水的高光

                //水的反射

                //水的焦散
                
                return col;
            }
            ENDHLSL
        }
    }
    FallBack "Hidden/Shader Graph/FallbackError"
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/411429.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

解析ChatGPT Plus相比chatgpt3.5有哪些优势

「ChatGPT Plus」提供更出色的对话体验和更广泛的应用能力,学生可以用来写作、职场人也可以用来写计划书、策划书等等,并且问它一些问题比搜索引擎好用多了简直。但普通人使用起来有一点门槛,并且升级4.0也难住了许多爱好者。 ChatGPT主要功能…

【C++进阶】STL容器--stack和queue深度剖析优先队列适配器原理

目录 前言 1. 容器的使用 1.1 stack 1.2 queue 2. 什么是适配器 3. stack&&queue底层实现 4. deque的简单介绍 4.1 deque的缺陷 5. priority_queue 思考 6. priority_queue的实现 前言 栈和队列在C语言中大家都有所了解,C语言的栈和队列都是我们手动去…

2024最新版本Teamviewer安装和使用

事情背景 今年元宵节刚好是周末,就回趟家,整个项目几百人都解决不了的问题,眼巴巴要看着要我分析。我就只能远程看看,结果向日葵卡得不行,同事推荐用Teamviewer,诶,真香。 由于现在Teamviewer…

神经网络系列---权重初始化方法

文章目录 权重初始化方法Xavier初始化(Xavier initialization)Kaiming初始化,也称为He初始化LeCun 初始化正态分布与均匀分布Orthogonal InitializationSparse Initializationn_in和n_out代码实现 权重初始化方法 Xavier初始化(X…

ETL数据仓库的使用方式

一、ETL的过程 在 ETL 过程中,数据从源系统中抽取(Extract),经过各种转换(Transform)操作,最后加载(Load)到目标数据仓库中。以下是 ETL 数仓流程的基本步骤&#xff1a…

工作中常见问题总结

工作中常见错误清单 1、springboot实现无数据库启动 问题 springboot往往是作为b/s系统的server端的架子来使用,但是有些时候,是作为静默的server,并没有界面和数据库,但是springboot默认是链接数据库的,如何解决这个…

sql-labs第46关 order by盲注

sql-labs第46关 order by盲注 来到了第46关进入关卡发现让我们输入的参数为sort,我们输入?sort1尝试: 输入?sort2,3,发现表格按照顺序进行排列输出,明显是使用了order by相关的函数。 我们将参数变成1进行尝试,就会报错&…

C++基础学习——哈希表的封装

目录 ​编辑 一,实现一个可封装的哈希表 1,哈希表的节点 2,哈希表的成员 3,哈希表成员方法的实现 4,迭代器的实现 5,在哈希表中加入迭代器 二,封装哈希表 1,unorder_map封装 2…

【hot100】跟着小王一起刷leetcode -- 49. 字母异位词分组

【【hot100】跟着小王一起刷leetcode -- 49. 字母异位词分组 49. 字母异位词分组题目解读解题思路代码实现 总结 49. 字母异位词分组 题目解读 49. 字母异位词分组 ok,兄弟们,咱们来看看这道题,很明显哈,这里的关键词是字母异位…

2024生物发酵展全面进行-飞翔泵业制造

参展企业介绍 江苏飞翔泵业制造有限公司始建于上世纪八十年代,二00一年根据《公司法》组建江苏飞翔泵业制造有限公司。公司集科研、设计、生产、经营、服务为一体,企业性质为有限责任公司。现为中国石化集团公司物资资源一级网络成员厂,中国石…

备考2025年考研数学(一)真题练习和解析——填空题

今天距离2025年考研预计还有10个月的时间,看起来挺长,但是对于备考2025年考研的同学来说,必须用好每一天。为了帮助大家提升考研数学一的成绩,我收集整理了1987-2024年的考研数学一的真题和解析,并把2015-2024年十年的…

抖店是怎么运营做起来的?抖音小店每天都需要做什么?新手必看!

大家好,我是电商花花。 很多人疑惑开抖音小店之后,选好商品上架之后每天都需要做什么? 不少新手在开了抖音小店之后每天除了选品之后就不知道要做些什么了。 今天给大家分享一下我们每天做抖音小店的工作内容有哪些,如果你是新…

matlab生成模拟的通信信号

matlab中rand函数生成均匀随机分布的随机数,randn生成正态分布的随机数; matlab来模拟一个通信信号; 通信信号通过信道时,研究时认为它会被叠加上服从正态分布的噪声; 先生成随机信号模拟要传输的信号,s…

【一】【SQL】表的增删查改(部分)

表之“增”操作 建表的操作 mysql> create table students(-> id int unsigned primary key auto_increment,-> sn int unsigned unique key,-> name varchar(20) not null,-> qq varchar(32) unique key-> ); Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)mysql&g…

试一下newb,还是有错误呀

解题:原式= 2. 在递增的等比数列 ( a n ) (a_n) (an​)中,若 ( a 3 − a 1 5 2 ) (a_3 - a_1 \frac{5}{2}) (a3​−a1​25​), ( a 2 3 ) (a_2 3) (a2​3), 则公比 (q) A. ( 4 3 ) ( \frac{4}{3} ) (34​) B. ( 3 2 ) ( \frac{3}{2} …

创建vue3项目(基础)

首先打开自己的目录文件输入指令cmd 出现命令行工具 输入指令vue create 项目名称 按回车 选择第三个自己配置 根据需求选择 回车 选择自己需要的版本 出现这个 一直按回车大约5下或者6下 创建完毕 结束 感谢观看

Flutter(二):Row、Column 布局

MaterialApp 对于 MaterialApp,组件提供了一些默认的属性,如AppBar、标题、背景颜色等,你可以默认使用它们 import package:flutter/material.dart;void main() {runApp(const App()); }class App extends StatelessWidget {const App({super…

《名作欣赏》期刊投稿方向投稿邮箱

《名作欣赏》杂志是由国家新闻出版总署批准的正规学术期刊。文学是用语言塑造形象反映社会生活的一种语言艺术,是自觉、独立而又面向整个社会的艺术,是文化中极具强烈感染力的重要组成部分,亦是对美的体现。在现代社会,物欲横流&a…

用matlab实现交通分布预测方法——增长系数法

前言 对于我的第一篇文章:Matlab实现交通分布预测方法 —— 增长系数法 | 平均增长率法、底特律法、福莱特法,有不少同学私信我询问关于如何在 matlab 中调用函数、拆分代码以及需要大量调用的问题。于是我便想着把内容做一些优化,放在这篇文…

【MySQL】MySQL从0到0.9 - 持续更新ing

MySQL SQL 基础 DDL 语句 show databases; show tables; desc table_name; # 获取表信息 show create table 表名; // 查询指定表的建表语句 数据类型 char(10) 不满10个会用空格填充,性能好一点 varchar(10) 变长字符串,性能差一点 CREATE TABLE tabl…