Shaderlab Notizen 8 屏幕水幕特效

一、Shader实现部分

//-----------------------------------------------【Shader脚本说明】---------------------
//       屏幕水幕特效的实现代码-Shader脚本部分  
//--------------------------------------------------------------------------------------------

Shader "Shader/ScreenWaterDropEffect"  
{  
    //------------------------------------【属性值】------------------------------------  
    Properties  
    {  
        //主纹理  
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}  
        //屏幕水滴的素材图  
        _ScreenWaterDropTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}  
        //当前时间  
        _CurTime ("Time", Range(0.0, 1.0)) = 1.0  
        //X坐标上的水滴尺寸  
        _SizeX ("SizeX", Range(0.0, 1.0)) = 1.0  
        //Y坐标上的水滴尺寸  
        _SizeY ("SizeY", Range(0.0, 1.0)) = 1.0  
        //水滴的流动速度  
        _DropSpeed ("Speed", Range(0.0, 10.0)) = 1.0  
        //溶解度  
        _Distortion ("_Distortion", Range(0.0, 1.0)) = 0.87  
    }  

    //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------
    SubShader  
    {  
        Pass  
        {  
            //设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试（AlphaTest Off）  
            ZTest Always  

            //===========开启CG着色器语言编写模块===========  
            CGPROGRAM  

            //编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称  
            #pragma vertex vert  
            #pragma fragment frag  
            #pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest  
            //编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0  
            #pragma target 3.0  

            //包含辅助CG头文件  
            #include "UnityCG.cginc"  

            //外部变量的声明  
            uniform sampler2D _MainTex;  
            uniform sampler2D _ScreenWaterDropTex;  
            uniform float _CurTime;  
            uniform float _DropSpeed;  
            uniform float _SizeX;  
            uniform float _SizeY;  
            uniform float _Distortion;  
            uniform float2 _MainTex_TexelSize;  

            //顶点输入结构  
            struct vertexInput  
            {  
                float4 vertex : POSITION;//顶点位置  
                float4 color : COLOR;//颜色值  
                float2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标  
            };  

            //顶点输出结构  
            struct vertexOutput  
            {  
                half2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标  
                float4 vertex : SV_POSITION;//像素位置  
                fixed4 color : COLOR;//颜色值  
            };  

            //--------------------------------【顶点着色函数】-----------------------------  
            // 输入：顶点输入结构体  
            // 输出：顶点输出结构体  
            //---------------------------------------------------------------------------------  
            vertexOutput vert(vertexInput Input)  
            {  
                //【1】声明一个输出结构对象  
                vertexOutput Output;  

                //【2】填充此输出结构  
                //输出的顶点位置为模型视图投影矩阵乘以顶点位置，也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口  
                Output.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, Input.vertex);  
                //输出的纹理坐标也就是输入的纹理坐标  
                Output.texcoord = Input.texcoord;  
                //输出的颜色值也就是输入的颜色值  
                Output.color = Input.color;  

                //【3】返回此输出结构对象  
                return Output;  
            }  

            //--------------------------------【片段着色函数】-----------------------------  
            // 输入：顶点输出结构体  
            // 输出：float4型的颜色值  
            //---------------------------------------------------------------------------------  
            fixed4 frag(vertexOutput Input) : COLOR  
            {  
                //【1】获取顶点的坐标值  
                float2 uv = Input.texcoord.xy;  

                //【2】解决平台差异的问题。校正方向，若和规定方向相反，则将速度反向并加1  
                #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP  
                if (_MainTex_TexelSize.y < 0)  
                    _DropSpeed = 1 - _DropSpeed;  
                #endif  

                //【3】设置三层水流效果，按照一定的规律在水滴纹理上分别进行取样  
                float3 rainTex1 = tex2D(_ScreenWaterDropTex, float2(uv.x * 1.15* _SizeX, (uv.y* _SizeY *1.1) + _CurTime* _DropSpeed *0.15)).rgb / _Distortion;  
                float3 rainTex2 = tex2D(_ScreenWaterDropTex, float2(uv.x * 1.25* _SizeX - 0.1, (uv.y *_SizeY * 1.2) + _CurTime *_DropSpeed * 0.2)).rgb / _Distortion;  
                float3 rainTex3 = tex2D(_ScreenWaterDropTex, float2(uv.x* _SizeX *0.9, (uv.y *_SizeY * 1.25) + _CurTime * _DropSpeed* 0.032)).rgb / _Distortion;  

                //【4】整合三层水流效果的颜色信息，存于finalRainTex中  
                float2 finalRainTex = uv.xy - (rainTex1.xy - rainTex2.xy - rainTex3.xy) / 3;  

                //【5】按照finalRainTex的坐标信息，在主纹理上进行采样  
                float3 finalColor = tex2D(_MainTex, float2(finalRainTex.x, finalRainTex.y)).rgb;  

                //【6】返回加上alpha分量的最终颜色值  
                return fixed4(finalColor, 1.0);  

            }  

            //===========结束CG着色器语言编写模块===========  
            ENDCG  
        }  
    }  
}

二、脚本实现部分

最重要的：

//载入素材图  
 ScreenWaterDropTex = Resources.Load("ScreenWaterDrop") asTexture2D;  

源码：

//-----------------------------------------------【C#脚本说明】--------------------------
//  屏幕水幕特效的实现代码-C#脚本部分  
//--------------------------------------------------------------------------------------------

using UnityEngine;  
using System.Collections;  

[ExecuteInEditMode]  
[AddComponentMenu("Shader/ScreenWaterDropEffect")]  
public class ScreenWaterDropEffect : MonoBehaviour  
{  
    //-------------------变量声明部分-------------------  
    #region Variables  

    //着色器和材质实例  
    public Shader CurShader;//着色器实例  
    private Material CurMaterial;//当前的材质  

    //时间变量和素材图的定义  
    private float TimeX = 1.0f;//时间变量  
    private Texture2D ScreenWaterDropTex;//屏幕水滴的素材图  

    //可以在编辑器中调整的参数值  
    [Range(5, 64), Tooltip("溶解度")]  
    public float Distortion = 8.0f;  
    [Range(0, 7), Tooltip("水滴在X坐标上的尺寸")]  
    public float SizeX = 1f;  
    [Range(0, 7), Tooltip("水滴在Y坐标上的尺寸")]  
    public float SizeY = 0.5f;  
    [Range(0, 10), Tooltip("水滴的流动速度")]  
    public float DropSpeed = 3.6f;  

    //用于参数调节的中间变量  
    public static float ChangeDistortion;  
    public static float ChangeSizeX;  
    public static float ChangeSizeY;  
    public static float ChangeDropSpeed;  
    #endregion  

    //-------------------------材质的get&set----------------------------  
    #region MaterialGetAndSet  
    Material material  
    {  
        get  
        {  
            if (CurMaterial == null)  
            {  
                CurMaterial = new Material(CurShader);  
                CurMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;  
            }  
            return CurMaterial;  
        }  
    }  
    #endregion  

    //-----------------------------------------【Start()函数】-------------------------------
    // 说明：此函数仅在Update函数第一次被调用前被调用  
    //-----------------------------------------------------------------------------------------
    void Start()  
    {  
        //依次赋值  
        ChangeDistortion = Distortion;  
        ChangeSizeX = SizeX;  
        ChangeSizeY = SizeY;  
        ChangeDropSpeed = DropSpeed;  

        //载入素材图  
        ScreenWaterDropTex = Resources.Load("ScreenWaterDrop") as Texture2D;  

        //找到当前的Shader文件  
        CurShader = Shader.Find("Shader/ScreenWaterDropEffect");  

        //判断是否支持屏幕特效  
        if (!SystemInfo.supportsImageEffects)  
        {  
            enabled = false;  
            return;  
        }  
    }  

    //-------------------------------------【OnRenderImage()函数】--------------------- 
    // 说明：此函数在当完成所有渲染图片后被调用，用来渲染图片后期效果  
    //----------------------------------------------------------------------------------------- 
    void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture)  
    {  
        //着色器实例不为空，就进行参数设置  
        if (CurShader != null)  
        {  
            //时间的变化  
            TimeX += Time.deltaTime;  
            //时间大于100，便置0，保证可以循环  
            if (TimeX > 100) TimeX = 0;  

            //设置Shader中其他的外部变量  
            material.SetFloat("_CurTime", TimeX);  
            material.SetFloat("_Distortion", Distortion);  
            material.SetFloat("_SizeX", SizeX);  
            material.SetFloat("_SizeY", SizeY);  
            material.SetFloat("_DropSpeed", DropSpeed);  
            material.SetTexture("_ScreenWaterDropTex", ScreenWaterDropTex);  

            //拷贝源纹理到目标渲染纹理，加上我们的材质效果  
            Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);  
        }  
        //着色器实例为空，直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的  
        else  
        {  
            //直接拷贝源纹理到目标渲染纹理  
            Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);  
        }  

    }  

    //-----------------------------------------【OnValidate()函数】----------------------- 
    // 说明：此函数在编辑器中该脚本的某个值发生了改变后被调用  
    //-----------------------------------------------------------------------------------------
    void OnValidate()  
    {  
        ChangeDistortion = Distortion;  
        ChangeSizeX = SizeX;  
        ChangeSizeY = SizeY;  
        ChangeDropSpeed = DropSpeed;  
    }  

    //-----------------------------------------【Update()函数】----------------------------
    // 说明：此函数在每一帧中都会被调用  
    //-----------------------------------------------------------------------------------------
    void Update()  
    {  
        //若程序在运行，进行赋值  
        if (Application.isPlaying)  
        {  
            //赋值  
            Distortion = ChangeDistortion;  
            SizeX = ChangeSizeX;  
            SizeY = ChangeSizeY;  
            DropSpeed = ChangeDropSpeed;  
        }  
        //找到对应的Shader文件，和纹理素材  
#if UNITY_EDITOR  
        if (Application.isPlaying != true)  
        {  
            CurShader = Shader.Find("Shader/ScreenWaterDropEffect");  
            ScreenWaterDropTex = Resources.Load("ScreenWaterDrop") as Texture2D;  

        }  
#endif  

    }  

    //-----------------------------------------【OnDisable()函数】-------------------------
    // 说明：当对象变为不可用或非激活状态时此函数便被调用    
    //-----------------------------------------------------------------------------------------
    void OnDisable()  
    {  
        if (CurMaterial)  
        {  
            //立即销毁材质实例  
            DestroyImmediate(CurMaterial);  
        }  

    }  
}