US3S8L11——Shader代码动态生成程序纹理

Shader代码动态生成程序纹理

本章使用知识点包括：

  1. 国际象棋棋盘格规则：格子的行列编号同奇同偶则为白色，不同则为黑色

  2. 数学知识回顾

    1. 两个奇数相加结果为偶数
    2. 两个偶数相加结果为偶数
    3. 一个奇数和一个偶数相加的结果是奇数

向下取整计算

Shader 中的内置函数 floor()​（属于 UnityCG.cginc​），该函数需要传入一个数值 floor(数值)​，会对传入数值向下取整

比如：

  • ​floor(2.6)​ 返回 2​
  • ​floor(0.4)​ 返回 0​
  • ​floor(-2.3)​ 返回 -3​

Shader 代码动态计算国际象棋棋盘格纹理

  1. 新建 Shader，删除无用代码

  2. 声明属性

    1. 平铺数量(行列数)：_TileCount​
    2. 格子颜色1：_Color1​
    3. 格子颜色2：_Color2​
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    Properties
    {
        _TileCount("TileCount", Float) = 8
        _Color1("Color1", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _Color1("Color2", Color) = (0, 0, 0, 0)
    }

  3. ​v2f​ 结构体

    顶点和uv

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    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag

    #include "UnityCG.cginc"

    float _TileCount;
    float4 _Color1;
    float4 _Color2;

    struct v2f
    {
        float2 uv : TEXCOORD0;
        float4 vertex : SV_POSITION;
    };

  4. 顶点着色器

    1. 顶点坐标转换
    2. ​uv​ 直接赋值
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    v2f vert (appdata_base v)
    {
        v2f o;
        o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
        o.uv = v.texcoord;
        return o;
    }

  5. 片元着色器

    • uv * 行列数​ 将 0 ~ 1 范围 变为 0 ~ _TileCount​ 范围
    • 利用 floor​ 得到行列格子编号
    • 利用奇偶相加规律得到 0、1 值，0 代表同奇或同偶，1 代表不同
    • 利用该值决定该像素使用哪种颜色
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    fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
    {
        float2 uv = i.uv * _TileCount;                  // 将uv坐标从 0~1 范围 变为 0~_TileCount 范围
        float2 posIndex = floor(uv);                    // 得到当前uv坐标所在格子的索引位置
        float value = (posIndex.x + posIndex.y) % 2;    // 这里的结果只会是0或1，如果是0即为同偶或同奇，1即为不同
        return lerp(_Color1, _Color2, value);           // 因为value只会是0或1，故lerp的值也是在两个颜色里二选一
    }

显示效果：

​image​

完整 Shader 如下：

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Shader "TeachShader/Lesson89_ShaderPT"
{
    Properties
    {
        _TileCount("TileCount", Float) = 8
        _Color1("Color1", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _Color2("Color2", Color) = (0, 0, 0, 0)
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            float _TileCount;
            float4 _Color1;
            float4 _Color2;

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            v2f vert (appdata_base v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.texcoord;
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                float2 uv = i.uv * _TileCount;                  // 将uv坐标从 0~1 范围 变为 0~_TileCount 范围
                float2 posIndex = floor(uv);                    // 得到当前uv坐标所在格子的索引位置
                float value = (posIndex.x + posIndex.y) % 2;    // 这里的结果只会是0或1，如果是0即为同偶或同奇，1即为不同
                return lerp(_Color1, _Color2, value);           // 因为value只会是0或1，故lerp的值也是在两个颜色里二选一
            }
            ENDCG
        }
    }
}