Unity3D ShaderLab 布料着色器

Unity3D ShaderLab布料着色器

布料着色器是我们在虚拟现实中经常使用的着色器。本篇就来完成一个较为简单的布料着色器。

新建Shader，Material，InteractiveCloth【布料】。完成的代码如下

Shader "91YGame/ClothShader" {

    Properties {

        //参数;

        _MainTint("Base Color",Color)=(,,,)

        _BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}

        _DetailBump("Detail Normal",2D)=""{}

        _DetailTex("Fabric Weave",2D)=""{}

        _FresnelColor("Fresnel Color",Color)=(,,,)

        _FresnelPower("Fresnel Power",Range(0.01,))=

        _RimPower("Rim Falloff",Range(0.01,))=

        _SpecIntesity("Specular Intensity",Range(0.01,))=0.3

        _SpecWidth("Specular Width",Range(0.01,))=0.2

    }

    SubShader {

        Tags { "RenderType"="Opaque" }

        LOD

        CGPROGRAM

        #pragma surface surf VelvetCloth

        #pragma target 3.0

        //变量;

        sampler2D _BumpMap;

        sampler2D _DetailBump;

        sampler2D _DetailTex;

        float4 _MainTint;

        float4 _FresnelColor;

        float _FresnelPower;

        float _RimPower;

        float _SpecIntesity;

        float _SpecWidth;

        //输入结构体;

        struct Input {

            float2 uv_BumpMap;

            float2 uv_DetailBump;

            float2 uv_DetailTex;

        };

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

            //光照向量;

            viewDir =normalize(viewDir);

            lightDir = normalize(lightDir);

            half3 halfVec = normalize(lightDir+viewDir);

            fixed NdotL = max(0.01,dot(s.Normal,lightDir));

            //计算高光;

            float NdotH = max(0.01,dot(s.Normal,halfVec));

            float spec = pow(NdotH,s.Specular*)*s.Gloss;

            //视线越贴近布料表面，纤维吸收的背面光就越多，高光也就越强;

            float HdotV = pow(-max(,dot(halfVec,viewDir)),_FresnelPower);

            float NdotE = pow(-max(,dot(s.Normal,viewDir)),_RimPower);

            float finalSpecMask = NdotE*HdotV;

            //最终颜色;

            fixed4 c;

            c.rgb = (s.Albedo*NdotL*_LightColor0.rgb)+(spec*(finalSpecMask*_FresnelColor))*(atten*);

            c.a =;

            return c;

        }

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {

            half4 c = tex2D (_DetailTex, IN.uv_DetailTex);

            //提取法线;

            fixed3 normals = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap,IN.uv_BumpMap)).rgb;

            fixed3 detailNormals = UnpackNormal(tex2D(_DetailBump,IN.uv_DetailBump)).rgb;

            fixed3 finalNormals = float3(normals.x+detailNormals.x,normals.y+detailNormals.y,normals.z+detailNormals.z);

            o.Normal = normalize(finalNormals);

            o.Specular = _SpecWidth;

            o.Gloss = _SpecIntesity;

            o.Albedo = c.rgb*_MainTint;

            o.Alpha = c.a;

        }

        ENDCG

    }

    FallBack "Diffuse"

}

返回Unity，设置变量。最终效果如下：

在上面的实现过程中，我们将两张不同平铺率的法线贴图结合到一起。计算出新的法线向量。

所以使用UnpackNormal从变化法线贴图中提取出法线向量在产生新的法线贴图。然后使用normalize对最后的向量进行归一化，这样可以避免法线贴图看起来杂乱。

最后 将菲涅尔计算和高光计算的结果进行合并，创建出布料的纤维效果。