Unity Shader实现翻书效果
今天实现一个简单的翻书的效果,话不多说,先上一张效果图:
这里就随便用的一张纹理了,我们还是称为“翻木板”吧,哈哈。
实现过程:
其实这个效果实现起来还是挺简单的,大概思路其实就是 让所有顶点都绕z轴旋转,并且通过正余弦使之带有一点弧度。
下面开始让我们一步一步的实现该效果。
首先打开unity新建一个工程,场景,并且创建一个名为openbookeffect的shader文件,删掉原本多余的代码。
第一步,我们先让它绕z轴旋转起来
这里就要用到一个旋转矩阵了,让顶点左乘该矩阵,就能得到旋转之后的位置了。(ps:这里就不详细的解释旋转矩阵怎么推导来的了,有兴趣的可以去百度了解一下。)
旋转矩阵有3种:
1.绕x轴旋转:
2.绕y轴旋转
3.绕z轴旋转
很明显,我们这里需要用到的是第三个 绕z轴旋转的矩阵。下面我们通过代码来构建一个旋转矩阵并使之旋转一定的角度:
properties { _maintex ("texture", 2d) = "white" {} //旋转角度 _angle("angle",range(0,180))=0 } .... sampler2d _maintex; //角度 float _angle; //顶点着色器 v2f vert (appdata v) { v2f o; float s; float c; //通过该方法可以计算出该角度的正余弦值 sincos(radians(_angle),s,c); //旋转矩阵 float4x4 rotatematrix={ c ,s,0,0, -s,c,0,0, 0 ,0,1,0, 0 ,0,0,1 }; //顶点左乘以旋转矩阵 v.vertex = mul(rotatematrix,v.vertex); //模型空间转换到裁剪空间 o.vertex = unityobjecttoclippos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } ....
修改 _angle 大小,来旋转平面,如图:
通过测试发现,这样的旋转并不是我们想要的效果,此时旋转的轴在中心,我们想让它的旋转轴在最左边,此时就需要把所有顶点在旋转之前都往左偏移5个单位,旋转完成之后再向右偏移5个单位就可以达到我们想要的效果了,代码如下:
v2f vert (appdata v) { v2f o; //旋转之前向左偏移5个单位 v.vertex -= float4(5,0,0,0); float s; float c; //通过该方法可以计算出该角度的正余弦值 sincos(radians(_angle),s,c); //旋转矩阵 float4x4 rotatematrix={ c ,s,0,0, -s,c,0,0, 0 ,0,1,0, 0 ,0,0,1 }; //顶点左乘以旋转矩阵 v.vertex = mul(rotatematrix,v.vertex); //旋转之后偏移回来 v.vertex += float4(5,0,0,0); //模型空间转换到裁剪空间 o.vertex = unityobjecttoclippos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; }
现在有一点翻书的样子了,但是现在的翻书效果太生硬了,为了接近真实的翻书效果,我们就需要通过正余弦函数修改顶点的y坐标,来达到一个弧度的效果。
v2f vert (appdata v) { v2f o; //旋转之前向右偏移5个单位 v.vertex -= float4(5,0,0,0); float s; float c; //通过该方法可以计算出该角度的正余弦值 sincos(radians(_angle),s,c); //旋转矩阵 float4x4 rotatematrix={ c ,s,0,0, -s,c,0,0, 0 ,0,1,0, 0 ,0,0,1 }; //根据x坐标,通过正弦函数计算出 y坐标的正弦值, _wavelength 控制波长, 振幅就跟随角度正弦值动态变化 v.vertex.y = sin(v.vertex.x*_wavelength) * s ; //顶点左乘以旋转矩阵 v.vertex = mul(rotatematrix,v.vertex); //旋转之后偏移回来 v.vertex += float4(5,0,0,0); //模型空间转换到裁剪空间 o.vertex = unityobjecttoclippos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; }
效果如下:
现在看着效果是不是阔以了。感觉效果还挺不错的,但是还没完,我们仔细观察会发现“翻书”的过程,背面有点不真实,不应该是该纹理的反面,而是另一张新的纹理,此时我们该怎么办呢?
其实很简单,只需要把正面和反面分开渲染就可以了,一个pass渲染正面,一个pass渲染背面。
首先我们需要通过 cull 指令剔除不需要渲染的那一面。
完整代码如下:
shader "learn unity shader/openbook" { properties { //正面纹理 _maintex ("texture", 2d) = "white" {} //背面纹理 _sectex("sectex",2d)="white"{} //旋转角度 _angle("angle",range(0,180))=0 //波长 _wavelength("wavelength",range(-1,1))=0 } subshader { pass { //剔除背面 cull back cgprogram #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "unitycg.cginc" struct appdata { float4 vertex : position; float2 uv : texcoord0; }; struct v2f { float2 uv : texcoord0; float4 vertex : sv_position; }; sampler2d _maintex; float4 _maintex_st; //角度 float _angle; //波长 float _wavelength; v2f vert (appdata v) { v2f o; //旋转之前向右偏移5个单位 v.vertex -= float4(5,0,0,0); float s; float c; //通过该方法可以计算出该角度的正余弦值 sincos(radians(_angle),s,c); //旋转矩阵 float4x4 rotatematrix={ c ,s,0,0, -s,c,0,0, 0 ,0,1,0, 0 ,0,0,1 }; //根据x坐标,通过正弦函数计算出 y坐标的正弦值, _wavelength 控制波长, 振幅就跟随角度正弦值动态变化 v.vertex.y = sin(v.vertex.x*_wavelength) * s ; //顶点左乘以旋转矩阵 v.vertex = mul(rotatematrix,v.vertex); //旋转之后偏移回来 v.vertex += float4(5,0,0,0); //模型空间转换到裁剪空间 o.vertex = unityobjecttoclippos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : sv_target { fixed4 col = tex2d(_maintex, i.uv); return col; } endcg } pass { //剔除正面 cull front cgprogram #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "unitycg.cginc" struct appdata { float4 vertex : position; float2 uv : texcoord0; }; struct v2f { float2 uv : texcoord0; float4 vertex : sv_position; }; //角度 float _angle; //波长 float _wavelength; sampler2d _sectex; float4 _sectex_st; v2f vert (appdata v) { v2f o; //旋转之前向右偏移5个单位 v.vertex -= float4(5,0,0,0); float s; float c; //通过该方法可以计算出该角度的正余弦值 sincos(radians(_angle),s,c); //旋转矩阵 float4x4 rotatematrix={ c ,s,0,0, -s,c,0,0, 0 ,0,1,0, 0 ,0,0,1 }; //根据x坐标,通过正弦函数计算出 y坐标的正弦值, _wavelength 控制波长, 振幅就跟随角度正弦值动态变化 v.vertex.y = sin(v.vertex.x*_wavelength) * s ; //顶点左乘以旋转矩阵 v.vertex = mul(rotatematrix,v.vertex); //旋转之后偏移回来 v.vertex += float4(5,0,0,0); //模型空间转换到裁剪空间 o.vertex = unityobjecttoclippos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : sv_target { fixed4 col = tex2d(_sectex, i.uv); return col; } endcg } } }
最终效果:
参数参考:
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。