[u3d][五星推荐]UnityShader中级篇——标准材质Bumped Specular
clq
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2020-02-05 15:59:50 发表
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关键字: u3d
[u3d][五星推荐]UnityShader中级篇——标准材质Bumped Specular
u4,u5 里都有。基本上可以用来模拟金属。不过据说资源消耗大尽量少用。以下有几个关键点。
1.模型 mesh 一点要有切线，光有法线出来的效果非常古怪。
2.资源消耗大。
3.如果有贴图，只有 alpha 为 1 的地方有高光（其实应该是高光值与 alpha 值成正比，不过如果没有贴图的话效果相当于 alpha 都是 1 的全高光效果）。
贴图实测支持 png ，不过和 tga 的相比效果似乎有些差异。
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https://www.99ku.vip/twjc/24184.html
凹凸高光 (Bumped Specular)
法线贴图属性
与漫反射 (Diffuse) 着色器 (shader) 类似，其计算简单的 (Lambertian) 光照模型。表面光照强度随表面与光之间夹角的减小而减小。光照强度仅取决于此角，且不随相机的移动或旋转而变化。
法线贴图 (Normal Mapping) 使用纹理来模拟较小表面的细节，而不是使用更多的多边形来实际雕刻细节。它实际上不改变对象的形状，而是使用一种称为法线贴图 (Normal Map) 的特殊纹理来达到此效果。在法线贴图中，每个像素的色值代表表面法线的角度。然后通过使用这个值（而不是某个几何结构值）来计算光照。计算对象的光照时，法线贴图会有效覆盖网格的几何结构。
创建法线贴图
您可以在 Unity 中导入正常的灰度图并将其转换为法线贴图 (Normal Map)。要了解如何操作，请阅读法线贴图常见问题解答页面。
技术细节
法线贴图 (Normal Map) 是法线贴图的一种切线空间类型。切线空间是“跟随”模型几何结构表面的空间。在这个空间里，Z 轴始终远离表面。相对于另一种“对象空间”类型的法线贴图 (Normal Map)，切线空间法线贴图 (Normal Map) 稍微昂贵一些，但也有一些优势：
可用于奇形怪状的模型 - 恰好表现表面凹凸不平的效果。
可将部分法线贴图重复用于模型的不同区域或者不同的模型。
高光属性
与漫反射 (Diffuse) 一样，高光也计算简单的 (Lambertian) 光照，并附加一个依赖于观察者的高光亮点。这个称为 Blinn-Phong 光照模型。其具有取决于面角、光角和观察角的高光亮点。该亮点实际上只是对光源模糊反射的实时适宜模拟。亮点的模糊层次由检视器 (Inspector) 中的反光 (Shininess) 滑块控制。
此外，主纹理的 alpha 通道用作高光贴图 (Specular Map)（有时称为“光泽贴图”），用于定义对象哪些区域的反射性更强。Alpha 的黑色区域是零高光反射区域，而白色区域是全高光反射区域。这在您希望对象的不同区域反射不同级别的高光时非常有用。例如，生锈的金属使用弱高光，而抛光金属使用强高光。唇膏的高光强于皮肤，而皮肤的高光又强于棉质衣物。精致的高光贴图 (Specular Map) 可以给玩家留下一个截然不同的印象。
性能
一般而言，此着色器消耗的渲染资源较多。有关更多详细信息，请查看着色器性能页面。
clq
2020-02-05 16:01:18 发表
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来自 https://blog.csdn.net/weixin_37994402/article/details/79410502
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UnityShader中级篇——标准材质Bumped Specular
转载 啦啦啦小聪聪 最后发布于2018-03-01 11:49:39
// Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld'
// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'
Shader "Unity Shaders Book/Common/Bumped Specular" {
Properties {
_Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}
_Specular ("Specular Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_Gloss ("Gloss", Range(8.0, 256)) = 20
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" "Queue"="Geometry"}
Pass {
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
CGPROGRAM
#pragma multi_compile_fwdbase
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
#include "AutoLight.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
sampler2D _BumpMap;
float4 _BumpMap_ST;
fixed4 _Specular;
float _Gloss;
struct a2v {
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 tangent : TANGENT;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION;
float4 uv : TEXCOORD0;
float4 TtoW0 : TEXCOORD1;
float4 TtoW1 : TEXCOORD2;
float4 TtoW2 : TEXCOORD3;
SHADOW_COORDS(4)
};
v2f vert(a2v v) {
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv.xy = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
o.uv.zw = v.texcoord.xy * _BumpMap_ST.xy + _BumpMap_ST.zw;
TANGENT_SPACE_ROTATION;
float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
fixed3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
fixed3 worldTangent = UnityObjectToWorldDir(v.tangent.xyz);
fixed3 worldBinormal = cross(worldNormal, worldTangent) * v.tangent.w;
o.TtoW0 = float4(worldTangent.x, worldBinormal.x, worldNormal.x, worldPos.x);
o.TtoW1 = float4(worldTangent.y, worldBinormal.y, worldNormal.y, worldPos.y);
o.TtoW2 = float4(worldTangent.z, worldBinormal.z, worldNormal.z, worldPos.z);
TRANSFER_SHADOW(o);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
float3 worldPos = float3(i.TtoW0.w, i.TtoW1.w, i.TtoW2.w);
fixed3 lightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(worldPos));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(worldPos));
fixed3 bump = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.uv.zw));
bump = normalize(half3(dot(i.TtoW0.xyz, bump), dot(i.TtoW1.xyz, bump), dot(i.TtoW2.xyz, bump)));
fixed3 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv.xy).rgb * _Color.rgb;
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(bump, lightDir));
fixed3 halfDir = normalize(lightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0, dot(bump, halfDir)), _Gloss);
UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, i, worldPos);
return fixed4(ambient + (diffuse + specular) * atten, 1.0);
}
ENDCG
}
Pass {
Tags { "LightMode"="ForwardAdd" }
Blend One One
CGPROGRAM
#pragma multi_compile_fwdadd
// Use the line below to add shadows for point and spot lights
// #pragma multi_compile_fwdadd_fullshadows
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
#include "AutoLight.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
sampler2D _BumpMap;
float4 _BumpMap_ST;
float _BumpScale;
fixed4 _Specular;
float _Gloss;
struct a2v {
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 tangent : TANGENT;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION;
float4 uv : TEXCOORD0;
float4 TtoW0 : TEXCOORD1;
float4 TtoW1 : TEXCOORD2;
float4 TtoW2 : TEXCOORD3;
SHADOW_COORDS(4)
};
v2f vert(a2v v) {
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv.xy = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
o.uv.zw = v.texcoord.xy * _BumpMap_ST.xy + _BumpMap_ST.zw;
float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
fixed3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
fixed3 worldTangent = UnityObjectToWorldDir(v.tangent.xyz);
fixed3 worldBinormal = cross(worldNormal, worldTangent) * v.tangent.w;
o.TtoW0 = float4(worldTangent.x, worldBinormal.x, worldNormal.x, worldPos.x);
o.TtoW1 = float4(worldTangent.y, worldBinormal.y, worldNormal.y, worldPos.y);
o.TtoW2 = float4(worldTangent.z, worldBinormal.z, worldNormal.z, worldPos.z);
TRANSFER_SHADOW(o);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
float3 worldPos = float3(i.TtoW0.w, i.TtoW1.w, i.TtoW2.w);
fixed3 lightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(worldPos));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(worldPos));
fixed3 bump = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.uv.zw));
bump = normalize(half3(dot(i.TtoW0.xyz, bump), dot(i.TtoW1.xyz, bump), dot(i.TtoW2.xyz, bump)));
fixed3 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv.xy).rgb * _Color.rgb;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(bump, lightDir));
fixed3 halfDir = normalize(lightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0, dot(bump, halfDir)), _Gloss);
UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, i, worldPos);
return fixed4((diffuse + specular) * atten, 1.0);
}
ENDCG
}
}
FallBack "Specular"
}
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