Unity3D内置Shader私房课(四)Skybox天空盒(立方体版)
2016-11-20 22:45
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我们除了可以使用Unity3D默认的天空盒之外,还可以自定义天空盒。可以使用Skybox/6 Sided这个shader作为天空盒材质的着色器,它在内建Shader的
DefaultResourcesExtra的目录中。
Unity内建Shader下载地址。首先我们创建一个Material,将Skybox/6 Sided设置为着色器,我们看到需要设置6张贴图。
然后我们在菜单栏里找到Window->Lighting,切换到Scene页,就可以看到修改Skybox材质的地方:
修改为我们创建的材质,我们就可以看到:
当我们旋转摄像机角度的时候,可以看到天空盒6个面,但是当我们调整摄像机坐标的时候,天空盒却不会发生变化。
我们来看看这个shader里面都有什么:
Shader "Skybox/6 Sided" { Properties { _Tint ("Tint Color", Color) = (.5, .5, .5, .5) [Gamma] _Exposure ("Exposure", Range(0, 8)) = 1.0 _Rotation ("Rotation", Range(0, 360)) = 0 [NoScaleOffset] _FrontTex ("Front [+Z] (HDR)", 2D) = "grey" {} [NoScaleOffset] _BackTex ("Back [-Z] (HDR)", 2D) = "grey" {} [NoScaleOffset] _LeftTex ("Left [+X] (HDR)", 2D) = "grey" {} [NoScaleOffset] _RightTex ("Right [-X] (HDR)", 2D) = "grey" {} [NoScaleOffset] _UpTex ("Up [+Y] (HDR)", 2D) = "grey" {} [NoScaleOffset] _DownTex ("Down [-Y] (HDR)", 2D) = "grey" {} } SubShader { Tags { "Queue"="Background" "RenderType"="Background" "PreviewType"="Skybox" } Cull Off ZWrite Off CGINCLUDE #include "UnityCG.cginc" half4 _Tint; half _Exposure; float _Rotation; float4 RotateAroundYInDegrees (float4 vertex, float degrees) { float alpha = degrees * UNITY_PI / 180.0; float sina, cosa; sincos(alpha, sina, cosa); float2x2 m = float2x2(cosa, -sina, sina, cosa); return float4(mul(m, vertex.xz), vertex.yw).xzyw; } struct appdata_t { float4 vertex : POSITION; float2 texcoord : TEXCOORD0; }; struct v2f { float4 vertex : SV_POSITION; float2 texcoord : TEXCOORD0; }; v2f vert (appdata_t v) { v2f o; o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, RotateAroundYInDegrees(v.vertex, _Rotation)); o.texcoord = v.texcoord; return o; } half4 skybox_frag (v2f i, sampler2D smp, half4 smpDecode) { half4 tex = tex2D (smp, i.texcoord); half3 c = DecodeHDR (tex, smpDecode); c = c * _Tint.rgb * unity_ColorSpaceDouble.rgb; c *= _Exposure; return half4(c, 1); } ENDCG Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag sampler2D _FrontTex; half4 _FrontTex_HDR; half4 frag (v2f i) : SV_Target { return skybox_frag(i,_FrontTex, _FrontTex_HDR); } ENDCG } Pass{ CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag sampler2D _BackTex; half4 _BackTex_HDR; half4 frag (v2f i) : SV_Target { return skybox_frag(i,_BackTex, _BackTex_HDR); } ENDCG } Pass{ CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag sampler2D _LeftTex; half4 _LeftTex_HDR; half4 frag (v2f i) : SV_Target { return skybox_frag(i,_LeftTex, _LeftTex_HDR); } ENDCG } Pass{ CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag sampler2D _RightTex; half4 _RightTex_HDR; half4 frag (v2f i) : SV_Target { return skybox_frag(i,_RightTex, _RightTex_HDR); } ENDCG } Pass{ CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag sampler2D _UpTex; half4 _UpTex_HDR; half4 frag (v2f i) : SV_Target { return skybox_frag(i,_UpTex, _UpTex_HDR); } ENDCG } Pass{ CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag sampler2D _DownTex; half4 _DownTex_HDR; half4 frag (v2f i) : SV_Target { return skybox_frag(i,_DownTex, _DownTex_HDR); } ENDCG } } }
需要注意的是:1、在Properties里,为六张贴图添加了特性[NoScaleOffset],这样就隐藏了Tiling和Offset。2、Queue为Background,也就是最先渲染。3、Cull Off关闭了(背面)剔除。4、ZWrite Off关闭了深度写入。5、总共六个Pass,分别用来渲染六张贴图。6、六个Pass公用一个vert方法,调用了RotateAroundYInDegrees方法,会根据Rotation旋转天空盒。(sincos求Rotation的sin值和cos值)。7、六个Pass里的frag方法都调用了skybox_frag方法,分别以贴图和贴图的HDR(参考百度百科高动态光照渲染)向量。8、unity_ColorSpaceDouble没有相关的文档,但是从Frame Debugger来看,是(2,2,2,2)。9、DecodeHDR在CGIncludes/UnityCG.cginc里,代码:
// Decodes HDR textures // handles dLDR, RGBM formats inline half3 DecodeHDR (half4 data, half4 decodeInstructions) { // If Linear mode is not supported we can skip exponent part #if defined(UNITY_NO_LINEAR_COLORSPACE) return (decodeInstructions.x * data.a) * data.rgb; #else return (decodeInstructions.x * pow(data.a, decodeInstructions.y)) * data.rgb; #endif }
另外,Skybox/Cubemap与Skybox/6 Sided基本一致,只是将六张贴图换成了一个Cubemap,创建Cubemap的方法如图:
恩,还是需要六张贴图。
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