Unity——Shader学习02——From庄懂
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长青诗
2024-10-16 12:18:43
确定固有色
珠宝效果：一般珠宝会将暗面的一部分作为亮部，向两边过渡
2.高光制作：
2.1将光照的方向加上一个三维坐标偏移（偏移量设为变量），然后进行归一化处理，因为只需要它的方向，再进行Half Lambert
2.2给一个一维变量，用if语句将偏移后的HLB（Half Lambert）的值与该变量进行比较，大于变量值，就为1，小于就为0
作用：1.能够随意控制高光的范围大小； 2.得到了一个只有0和1的遮罩
2.3.将2个高光combine合并起来，用max节点，有亮的就取亮的，（虽然用add也可以，但是2个高光重叠区域会输出2，所以需要clamp0~1）
3.添加颜色：
用lerp节点进行2颜色的渐变，使得高光处颜色为HighLightCol，非高光处颜色为RampTexture
Lerp （线性插值）
4.菲涅尔（fresnel）:
可以用ShaderForge自带的节点
5混合固有色、高光和菲涅尔：
这里用Blend节点，模式选用Screen（具体模式可以凭自己感觉抉择）
Task1最终效果：作业2：屏幕空间条纹效果知识点：Screen Position （屏幕位置）
它就相当于将整个屏幕作为限制在一个（-1~1）之间，一般模式会将（0，0)放在中心位置，（1，1）在右上角
常用作UV坐标来采样贴图，因为UV坐标是（0，1）第一象限的一个面积为1的方，这个范围内会显示全图，而不在这个范围内的，会被映射到这个位置
所以因为这里范围是 -1~1，因此一个贴图就出现了4份
这里补充一下UV采样贴图的知识：如果贴图不是正方的，如长方的，那么在采样贴图的时候，会将贴图压成正方的（UV坐标正常情况下）
Depth （深度）
摄像头平面到对象每个顶点的距离，对象离摄像头越远，值越大
将Depth和Screen Position相乘，再作为UV坐标采样贴图得到的结果
分析：
平面离相机远的时候，Depth值很大，所以相乘之后得到的值很大，之前屏幕是-1~1，假设现在是-10~10，那么屏幕上就会出现10×10×4张图，
相反，方平面离相机近的时候，Depth值很小，假设现在相乘之后为-0.5~0.5，那么整个屏幕就会显示4张1/4的图片
具体节点过程：1.用Screen作为UV采样贴图
用Depth和Screen Position相乘，作为UV的方式采样贴图
贴图是一张黑白线图，因为右Depth深度相乘，所以黑白线贴图会有所缩放变化
★补充：UV坐标的Triling和Offset
Triling后面的XY分别代表UV坐标值的倍数，如原先是0~2，那么乘15后，这个2就变成了30；原本范围内只采样2×2张图，现在就采样15×15张图，因此每张图就缩小了
简单理解：X增大，在U方向采样的图片越多，越小
Offset后面XY分别代表UV坐标轴的偏移值，如X为0.3，那么原先0的位置变成了0.3；0.8的位置就变成了1.1也就是0.1，可想而知，在X慢慢增大的时候，我们可以看到图片在慢慢往左边移动（可以理解为原先采样0.3的位置，现在被0位置采样了）
简单理解：X增大，图片向左移动
2.放大UV坐标
因为原图的条纹数不够多，因此我们在采样的时候，将U和V的坐标乘上15，来加细，加多条纹
3.得到Lambert与采样的黑白线稿进行Step计算
Step：B>A,出1；B<=A,出0 相当于特定的if语句
采样贴图后可以输出单通道，因为此黑白线稿只有明度信息0和1（RGB为000000，FFFFFF）
分析：因为采样贴图出来的结果肯定在0~1之间，而此Lambert没进行钳制范围，其范围为-1~1，再进行Step就会出现，一些地方完全死黑的情况（因为这些地方B为负数）
4.加颜色，加渐变
加颜色：这里用了Lerp节点，提供了种颜色分别作为亮部和暗部
加渐变：用lambert乘上颜色再add之前的条纹得到
Task2最终效果：作业3：程序化点阵纹理HalfTone知识点：关于HalfTone半色调
利用黑白点的大小和疏密来表达亮暗面
具体节点过程：1.屏幕位置（2维）乘一个值之后Frac取小数
得到的结果就会是屏幕上好多个0~1的小方格
2.进行Remap重映射
将0~1重映射为-0.5~0.5
分析
Remap前：
Remap后：
3.取长度Length，生成黑点程序纹理
Length是取向量的模长，为
根据上面Remap后的图和模长公式不难判断出得到的是一个个黑点
4.制作光照模型
光线衰减Light Attenuation可以产生阴影（自身对自身，其他物体对自身都有效）
Remap（1，0）→（-0.5，2）
结果就是亮暗对调，且范围超出了0~1
5.将程序化点纹理和光照模型进行Power
Power（乘方）
分析：正零点几的数Exp一个负数，变成大于1的数（白）；Exp一个大于1的正数，就会减小——（其实这里慢慢数学分析即可）
6.Round四舍五入，非0即1，增加对比
Task3最终效果情报·卡渲
卡渲不只是只有一种风格，风格有很多种：赛璐璐，大色块等等
卡渲的技术也有很多，下图左边是各种用RampTexture做出来的效果；右边是各种效果（HalfTone、手绘线等等）
常用成熟的卡渲技术Cell/ToonShading
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HatchingShading,用电，线等表达，古朴游戏较多
内容规范
TA需要整理团队项目资源，因此规范自身很重要
一个项目里面可能有好几个小项目，每个小项目要命名规范，内部文件有夹：Shader、Material、Texture、Model
场景文件夹可以建在总项目问价夹下
之后打包的时候右键点击Export Package，打包完后就可以发给其他人了
第二课总结
这一节课我们主要了解了卡渲效果，巩固和拓展了Lambert光照模型，知道了描边效果，学习了三个案例
案例一——简单珠宝效果
案例二——屏幕空间条纹效果
案例三——程序化点阵纹理HalfTone
知道了一些有关卡渲的情报，和TA如何对项目内容进行规范整理
感想：
其实在写Shader的时候我发现，只要你能够理解数学内容，通过数学分析出缘由，结果，你就会发现其实这些都不算太难，要时刻学会Debug，一步步推敲，你也可以向我一样拿一些模型、贴图等进行测试，这样有助于自己理解。
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