透明度混合的双面渲染
作者:追风剑情 发布于:2016-11-4 21:18 分类:Shader
和透明度测试相比,想要让透明度混合实现双面渲染会更复杂些,这是因为透明度混合需要关闭深度写入,而这是“一切混乱的开端”。我们知道,想要得到正确的透明效果,渲染顺序是非常重要的——我们想要保证图元是从后往前渲染的。对于透明度测试来说,由于我们没有关闭深度写入,因此可以利用深度缓冲按逐像素的粒度进行深度排序,从面保证渲染的正确性。然而一旦关闭了深度写入,我们就需要小心控制渲染顺序来得到正确的深度关系。如果我们仍然采用透明度测试中的方法,直接关闭剔除功能,那么我们就无法保证同一个物体的正面和背面图元的渲染顺序,就有可能得到错误的关透明效果。
为此,我们选择把双面渲染的工作分成两个Pass——第一个Pass只渲染背面,第二个Pass只渲染正面,由于Unity会顺序执行SubShader中的各个Pass,因此我们可以保证背面总是在正面被渲染之前渲染,从而可以保证正确的深度渲染关系。
Shader代码
Shader "Custom/Chapter8-AlphaBlendBothSided" { Properties { _Color ("Main Tint", Color) = (1, 1, 1, 1) _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} _AlphaScale ("Alpha Scale", Range(0, 1)) = 1 } SubShader { //RenderType标签通常被用于着色器替换功能。 Tags { "Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent" } LOD 200 Pass { Tags {"LightMode"="ForwardBase"} Cull Front //先渲染背面 ZWrite Off Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" #include "Lighting.cginc" fixed4 _Color; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; //用于在透明纹理的基础上控制整体的透明度。 fixed _AlphaScale; struct a2v { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; //Unity会将模型的第一组纹理坐标存储到该变量中 float4 texcoord : TEXCOORD0; }; struct v2f { float4 pos : SV_POSITION; float3 worldNormal : TEXCOORD0; float3 worldPos : TEXCOORD1; float2 uv : TEXCOORD2; }; v2f vert(a2v v) { v2f o; o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); o.worldNormal = mul(v.normal, (float3x3)_World2Object); //Unity5中可用UnityObjectToWorldNormal()函数得到o.worldNormal //o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal); o.worldPos = mul(_Object2World, v.vertex).xyz; o.uv = v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw; //或者调用Unity内建的函数计算o.uv //o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex); return o; } fixed4 frag(v2f i) : COLOR { fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal); //fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos)); fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//只适合场景中仅有一个平行光 fixed4 texColor = tex2D(_MainTex, i.uv); fixed3 albedo = texColor.rgb * _Color.rgb; fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo; fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir)); //只有使用Blend命令打开混合后,我们在这里设置透明通道才有意义, //否则,这些透明度并不会对片元的透明效果有任何影响。 //透明通道: 纹理像素的透明通道和材质参数_AlphaScale的乘积。 return fixed4(ambient + diffuse, texColor.a * _AlphaScale); } ENDCG } Pass { Tags {"LightMode"="ForwardBase"} Cull Back //再渲染前面 ZWrite Off Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" #include "Lighting.cginc" fixed4 _Color; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; //用于在透明纹理的基础上控制整体的透明度。 fixed _AlphaScale; struct a2v { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; //Unity会将模型的第一组纹理坐标存储到该变量中 float4 texcoord : TEXCOORD0; }; struct v2f { float4 pos : SV_POSITION; float3 worldNormal : TEXCOORD0; float3 worldPos : TEXCOORD1; float2 uv : TEXCOORD2; }; v2f vert(a2v v) { v2f o; o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); o.worldNormal = mul(v.normal, (float3x3)_World2Object); //Unity5中可用UnityObjectToWorldNormal()函数得到o.worldNormal //o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal); o.worldPos = mul(_Object2World, v.vertex).xyz; o.uv = v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw; //或者调用Unity内建的函数计算o.uv //o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex); return o; } fixed4 frag(v2f i) : COLOR { fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal); //fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos)); fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//只适合场景中仅有一个平行光 fixed4 texColor = tex2D(_MainTex, i.uv); fixed3 albedo = texColor.rgb * _Color.rgb; fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo; fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir)); //只有使用Blend命令打开混合后,我们在这里设置透明通道才有意义, //否则,这些透明度并不会对片元的透明效果有任何影响。 //透明通道: 纹理像素的透明通道和材质参数_AlphaScale的乘积。 return fixed4(ambient + diffuse, texColor.a * _AlphaScale); } ENDCG } } //确保我们编写的SubShader无法在当前显卡上工作时可以有合适的代替Shader, //还可以保证使用透明度测试的物体可以正确地向其他物体投射阴影 FallBack "Transparent/Cutout/VertexLit" }
效果
标签: Shader
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