unity怎么实现半透明物体的描边和投影

蜗牛互联网技术资讯 2022-05-16 174 0

这篇文章主要介绍了unity怎么实现半透明物体的描边和投影的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇unity怎么实现半透明物体的描边和投影文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

半透描边大概就三种方案，1.按透明绘制但是写入深度，2.用模板缓存代替深度，3.当不透明物体渲染并用GrabPass来模拟透明。我这里用的是最简单的第一种。

和头发类似，先绘制背面，再绘制正面，然后再扩边绘制背面的描边，3个PASS，需要保证模型的内面的深度更高。封闭物体都具有这个性质。

Tags{ "RenderType" = "Transparent"  "Queue" = "Transparent" }
Pass
{
	Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
	ColorMask RGB
	Cull Front

	CGPROGRAM
	#pragma vertex vert
	#pragma fragment frag

	ENDCG
}

Pass
{
	Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
	ColorMask RGB
	Cull Back

	CGPROGRAM
	#pragma vertex vert
	#pragma fragment frag

	ENDCG
}

Pass
{
	Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
	ColorMask RGB
	Cull Front

	CGPROGRAM
	#pragma vertex vert_line
	#pragma fragment frag_line

	ENDCG
}

用普通的透明shader和backface扩边替换vert,frag,vert_line,frag_line就可以得到这个效果，因为具体实现各人的都不同，就不写出来了。

会出现的瑕疵有：

1.两个透明物体并交叉包含的时候会互相遮挡，而且当透明排序变化的时候会跳变

透明物体的固有问题，没什么好办法，别让这种情况出现就好。

2.粒子处于模型的前方，而且发射出的粒子进入球内的时候会被遮挡。而如果粒子处于模型后方，无论如何都不会被遮挡。

这其实也是半透明自己的问题。如果在意半透和非半透交叉产生的交线，可以开启软粒子回避（其实球和Cude的交线瑕疵也能这样回避）

半透阴影其实可行的就网点这种，其他的诸如给shadowmap加透明通道，都需要额外增加成本，而且难以处理多层叠加的问题（两层半透之间的物体的阴影接收也是需要处理的），真正完美的方案需要把shadowmap存UAV里实现多层shadowmap（还要带透明度），这可算了吧。

网点半透需要修改ShadowCast，做法是给原Shader增加一个LightMode标记为ShadowCaster的Pass，并重新定义绘制逻辑。

Pass{
	Tags {"LightMode" = "ShadowCaster"}
	Cull Off
	CGPROGRAM
	#pragma vertex vert_shadow
	#pragma fragment frag_shadow
	#pragma multi_compile_shadowcaster
	ENDCG
}

绘制阴影的时候需要根据原图的透明度，输出下图这样的网点图案来模拟透明效果（为了方便观察故意把网点放大了）

网点的生成没有使用网点纹理，而使用了一个数值计算的结果：

void transparencyClip(float alpha, float2 screenPos)
{
	// Screen-door transparency: Discard pixel if below threshold.
	float4x4 thresholdMatrix =
	{ 1.0 / 17.0,  9.0 / 17.0,  3.0 / 17.0, 11.0 / 17.0,
	  13.0 / 17.0,  5.0 / 17.0, 15.0 / 17.0,  7.0 / 17.0,
	   4.0 / 17.0, 12.0 / 17.0,  2.0 / 17.0, 10.0 / 17.0,
	  16.0 / 17.0,  8.0 / 17.0, 14.0 / 17.0,  6.0 / 17.0
	};
	float4x4 _RowAccess = { 1,0,0,0, 0,1,0,0, 0,0,1,0, 0,0,0,1 };
	clip(alpha - thresholdMatrix[fmod(screenPos.x, 4)] * _RowAccess[fmod(screenPos.y, 4)]);
}

数值计算一般比用纹理采样要快。

原模型加入纹理后如下图

采样的瑕疵很难避免，所以需要开启软阴影。

unity怎么实现半透明物体的描边和投影 unity 第7张

使用较低的阴影质量时的情况：

瑕疵基本可以接受，但在镜头移动的时候会产生一定的抖动现象，因此最好还是保持较高的精度。

而描边本身的阴影……因为ShadowCast只能存在一个。如果想生成这个可能只能复制一个单独的描边材质了，这个就算了吧。

需要注意的是，绘制阴影的时候需要严格对齐像素，所以需要获得shadowmap纹理的具体大小，而_ScreenParams那一系列函数是无效的。即使定下某个固定缩放数值，如果使用了层级阴影，切换到不同级别的时候也无法统一。

这里获取具体的屏幕坐标用了VPOS，具体写法可查看代码：

//shadowCast
struct v2f_shadow
{
	float2 uv : TEXCOORD2;
};

void transparencyClip(float alpha, float2 screenPos)
{
	// Screen-door transparency: Discard pixel if below threshold.
	float4x4 thresholdMatrix =
	{ 1.0 / 17.0,  9.0 / 17.0,  3.0 / 17.0, 11.0 / 17.0,
		13.0 / 17.0,  5.0 / 17.0, 15.0 / 17.0,  7.0 / 17.0,
		4.0 / 17.0, 12.0 / 17.0,  2.0 / 17.0, 10.0 / 17.0,
		16.0 / 17.0,  8.0 / 17.0, 14.0 / 17.0,  6.0 / 17.0
	};
	float4x4 _RowAccess = { 1,0,0,0, 0,1,0,0, 0,0,1,0, 0,0,0,1 };
	clip(alpha - thresholdMatrix[fmod(screenPos.x, 4)] * _RowAccess[fmod(screenPos.y, 4)]);
}
v2f_shadow vert_shadow(appdata_base v,out float4 outpos : SV_POSITION)
{
	v2f_shadow o;
	TRANSFER_SHADOW_CASTER_NOPOS(o, outpos)
	o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
	return o;
}
float4 frag_shadow(v2f_shadow i, UNITY_VPOS_TYPE screenPos : VPOS) :SV_Target
{
	fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _Color;
	transparencyClip(col.a,screenPos.xy);
	SHADOW_CASTER_FRAGMENT(i)
}