标准管线下的unity_LODFade操作

前文分析了 URP 管线下 LODDitheringTransition 的实现细节。

回到标准管线，LOD的 Dither 过渡有一个类似的实现：UNITY_APPLY_DITHER_CROSSFADE。

以 Riko 为例，看一下 UNITY_APPLY_DITHER_CROSSFADE 的效果：

screenshot6.gif

shader主要添加如下2句即可：

#pragma multi_compile _ LOD_FADE_CROSSFADE

UNITY_APPLY_DITHER_CROSSFADE(i.pos.xy);

更具体的细节，可以参考 github 上的一个 CrassFade示例工程，它不但演示了 Dither 过渡，还演示了 Fade 过渡。

关于示例工程的Fade过渡和Dither过渡

因为比较简单，这里直接贴代码：

Fade过渡

screenshot3.gif

Shader "Custom/CrossFadingLod"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }
        LOD 200
        
        CGPROGRAM

        #pragma multi_compile _ LOD_FADE_CROSSFADE
        #pragma surface surf Standard alpha:fade
        #pragma target 3.0

        sampler2D _MainTex;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        half _Glossiness;
        half _Metallic;
        fixed4 _Color;

        void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            // Albedo comes from a texture tinted by color
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic and smoothness come from slider variables
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
#ifdef LOD_FADE_CROSSFADE
            o.Alpha = c.a * unity_LODFade.x;
#else
            o.Alpha = c.a;
#endif
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Transparent/Diffuse"
}

Dither过渡

screenshot4.gif

Shader "Custom/CrossFadingLod (Dither)"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="TransparentCutout" "Queue"="AlphaTest" }
        LOD 200
        
        CGPROGRAM

        #pragma multi_compile _ LOD_FADE_CROSSFADE
        #pragma surface surf Standard
        #pragma target 3.0

        sampler2D _MainTex;

        struct Input
        {
            float4 screenPos;
            float2 uv_MainTex;
        };

        half _Glossiness;
        half _Metallic;
        fixed4 _Color;

        void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            #ifdef LOD_FADE_CROSSFADE
            float2 vpos = IN.screenPos.xy / IN.screenPos.w * _ScreenParams.xy;
            UnityApplyDitherCrossFade(vpos);
            #endif
            // Albedo comes from a texture tinted by color
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic and smoothness come from slider variables
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

Dither过渡的实现细节

Fade 过渡比较简单，各个LOD等级按照 unity_LODFade.x 给定的权重半透即可。

这里关注一下 Dither 过渡，Dither 过渡主要由 UNITY_APPLY_DITHER_CROSSFADE 完成，我们看一下源码：

#ifdef LOD_FADE_CROSSFADE
    #define UNITY_APPLY_DITHER_CROSSFADE(vpos)  UnityApplyDitherCrossFade(vpos)
    sampler2D unity_DitherMask;
    void UnityApplyDitherCrossFade(float2 vpos)
    {
        vpos /= 4; // the dither mask texture is 4x4
        float mask = tex2D(unity_DitherMask, vpos).a;
        float sgn = unity_LODFade.x > 0 ? 1.0f : -1.0f;
        clip(unity_LODFade.x - mask * sgn);
    }
#else
    #define UNITY_APPLY_DITHER_CROSSFADE(vpos)
#endif

这里的思路和 LODDitheringTransition 类似，不过 clipPos 没有进行 hash 计算，而是去一张预生成的 4x4 纹理 unity_DitherMask 去采样，得到的结果再结合 unity_LODFade.x 做 像素裁剪。