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【Unity Shader】搖擺的小草——頂點動畫

Shader 動畫的主要點在座標變換,程式碼:

Shader "Custom/Grass" {
	Properties {
		_MainTex ("Grass Texture", 2D) = "white" {}
		_TimeScale ("Time Scale", float) = 1
	}

	SubShader{
		Tags{"Queue"="Transparent" "RenderType"="Opaque" "IgnoreProject"="True"}
		Pass{
			Tags{"LightMode"="ForwardBase"}

			ZWrite Off
			Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
			Cull Off

			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#include "UnityCG.cginc" 

			sampler2D _MainTex;
			half _TimeScale;

			struct a2v {
				float4 vertex : POSITION;
				float4 texcoord : TEXCOORD0;
			};
			
			struct v2f {
				float4 pos : SV_POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};


			v2f vert(a2v v){
				v2f o;
				float4 offset = float4(0,0,0,0);
				offset.x = sin(3.1416 * _Time.y * clamp(v.texcoord.y-0.5, 0, 1))  * _TimeScale;
				o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex + offset);
				o.uv = v.texcoord.xy;
				return o;
			}

			fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
				return tex2D(_MainTex, i.uv);
			}

			ENDCG
		}
	}
	FallBack Off
}
Shader中設定渲染佇列為 Transparent, 如果需要batch場景中模型的話需要在 Tags 中加上 “DisableBatching=True”, 不允許批處理。

關閉深度寫入 Zwrite off。 關閉剔除,渲染雙面Cull Off。開啟混合為了顯示透明 Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha。

vertex函式中, 必須把座標轉換成視覺空間, 所以我們把操作就集中在這裡,我的想法是: 

草是延 Y 軸生長的, 而且根不能動。所以,在判斷當前的座標有兩種情況:

1, 如果 y 座標靠近 0 時,我們認為他是根部,根部不需要改變。
 2, 其他高度, y  需要沿著某個方向做來回的搖擺pingpong運動。


當把根部看做原點,草的運動可以當成正弦函式, 取座標距離底部的距離做一個限制,使底部擺動小clamp(v.texcoord.y-0.5, 0, 1)。 clamp(x, a, b) 的作用時當 x< a時 x=a, 當x > b 時 x=b。

我們做一個x方向的偏移(也可以z),sin(3.1416 * _Time.y * clamp(v.texcoord.y-0.5, 0, 1)), _Time是一個時間變化量,最後在乘上一個我們偏移的最大距離 _TimeScale即可。

最後,把SV_POSITION暫存器中的座標設定為原本的座標vertex 加上便宜座標offset 後的轉換。