Unity URP shader ———魔系符文宝石是如何练成的

各位同学大家好  

       我已经很久没有没有写教程了，最近项目比较忙。各种加班各种带小孩儿，不过，老师一有机会也在给尽可能服务大家，今天来一个硬菜：移动端高效魔系符文如何制作，国庆起来，老师抽了点儿时间做了一个宝石模型和贴图：

       老规矩，先看效果：

           

实现原理：

         1：菲尼尔实现边缘光，

               菲尼尔共公式：Fresnel =（1-dot （v,n））^power  ；

                        v  ： ViewDir            n： normalWorld 

        2：模拟反射

              因为移动端处理，所以我们做模拟，不做真实的，大致原理是：

               取一张贴图*2次菲尼尔运算。最后去控制强度和颜色，实现我们想要的效果。 

     

 half4 Reflect =reflect * saturate(XionmgMaoWuDao_Fresnel(normalWorld,viewDir,3)*XionmgMaoWuDao_Fresnel(normalWorld,viewDir,3)) *_ReflectIntensity*_ReflectColor;

       3：模拟宝石内部效果

            UV计算： 宝石是在不同的视角下观看宝石，会看见 视乎宝石里面的画面与镜子相同，都是无穷大。那么计算机科学也是同样的原理，也是从观察角度去看，所以UV的计算方式如下：

           视角方向的（XY方向）-原点的XY方向，然后再做模型的Tiling运算。最后再计算出模型法线在世界空间中的XY方向  。加在一起实现视觉错觉运算。

        

   half2 InsideUV = (viewDir.xy - float3 (0,0,0).xy)*_InsideUvTiling.xy+_InsideUvTiling.zw;InsideUV+= normalWorld.xy * _InsideUvIntensity ;

 

最终代码如下：

 

//熊猫悟道
Shader "XiongMaoWuDao/XiongMaoLaoShi_Gem"
{Properties{_normalPaner ("normal Panner",vector) =(0,0,0,0)[MainColor] _BaseColor("BaseColor", Color) = (1,1,1,1)_ReflectColor ("Reflect Color ",Color) = (1,1,1,1)[HDR]_RimColor ("Rim Color" ,Color)= (1,1,1,1)_EimissionMap ("Eimiss Map",2D) = "white" {}_ReflectIntensity ("Reflect Intensity",float) =1_InsideUvTiling ("Inside UV Tiling" , vector) =(1,1,1,1)_InsideUvIntensity ("Inside Uv Intensity" ,float) = 1_InsideMap ("Inside Map",2D)="white"{}    }SubShader{Tags { "RenderType"="Opaque" "RenderPipeline"="UniversalRenderPipeline" "Queue"="Geometry"}Pass{HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"struct Attributes{float4 positionOS   : POSITION;half3 normal        :NORMAL ;half2 uv           : TEXCOORD0;};struct Varyings{half2 uv           : TEXCOORD0;float4 positionHCS  : SV_POSITION;half3  viewDir      :TEXCOORD1;half3  normalWorld  :TEXCOORD2 ;};TEXTURE2D(_EimissionMap);SAMPLER(sampler_EimissionMap);TEXTURE2D(_InsideMap);SAMPLER(sampler_InsideMap);CBUFFER_START(UnityPerMaterial)float4 _EimissionMap_ST;half4 _RimColor;half3 _normalPaner;half  _ReflectIntensity;half4 _InsideUvTiling;half  _InsideUvIntensity;half4 _InsideMap_ST;half4 _BaseColor;half4 _ReflectColor;CBUFFER_END//宝石菲尼尔反射half XionmgMaoWuDao_Fresnel( half3 normal ,half3 viewDir ,half power){//菲尼尔公式： （1-dot （v,n））^power ；return pow( 1.0- saturate(dot(normal,viewDir).x) ,power);}Varyings vert(Attributes v){Varyings o;half3 posWS = TransformObjectToWorld (v.positionOS.xyz);o.positionHCS = TransformObjectToHClip(v.positionOS.xyz);o.normalWorld = TransformObjectToWorldNormal (v.normal +_normalPaner);o.viewDir  =GetWorldSpaceNormalizeViewDir(posWS);o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _EimissionMap);return o;}half4 frag(Varyings i) : SV_Target{//初始化数据half3 normalWorld = normalize (i.normalWorld);half3 viewDir = normalize (i.viewDir);//DIFFUSEhalf4 Emiss = SAMPLE_TEXTURE2D(_EimissionMap, sampler_EimissionMap, i.uv);half4 DiffuseA = (XionmgMaoWuDao_Fresnel(normalWorld,viewDir,3)+Emiss.r)*_RimColor;//reflecthalf reflect = SAMPLE_TEXTURE2D(_EimissionMap, sampler_EimissionMap, normalWorld.xy).g;half4 Reflect =reflect * saturate(XionmgMaoWuDao_Fresnel(normalWorld,viewDir,3)*XionmgMaoWuDao_Fresnel(normalWorld,viewDir,3)) *_ReflectIntensity*_ReflectColor;//Insidehalf2 InsideUV = (viewDir.xy - float3 (0,0,0).xy)*_InsideUvTiling.xy+_InsideUvTiling.zw;InsideUV+= normalWorld.xy * _InsideUvIntensity ;half4 InsideMap = SAMPLE_TEXTURE2D(_InsideMap, sampler_InsideMap, InsideUV);half4 totalColor = (DiffuseA+InsideMap)*_BaseColor + Reflect ;return totalColor;}ENDHLSL}}
}