0评论

Shader实例(五)GrabPass捕捉屏幕纹理

文章来自CSDN博客 2018-04-14 35浏览

想免费获取内部独家PPT资料库?观看行业大牛直播?点击加入腾讯GAD游戏开发行业精英群711501594

最近在看热扭曲效果,里面用到了GrabPass。

之前看过官方翻译版本的说明http://blog.sina.com.cn/s/blog_89d90b7c01019run.html

但是还是无法理解GrabPass{}是捕捉物体后面的屏幕纹理,还是整个屏幕的纹理,至于为什么,可以看下面的例子,如果你知道原因求分享。

1、固定管线版本:
Shader "Custom/Grab" {
 Properties {
  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
 }
 SubShader {
  // 在所有不透明对象之后绘制自己,更加靠近屏幕
  Tags { "Queue" = "Transparent" }
  // 通道1:捕捉对象之后的屏幕内容放到_GrabTexture纹理中
  GrabPass{}
  // 通道2:设置材质
  Pass{
   // 使用上面产生的纹理,进行颜色反相(1-原材质色)
   SetTexture[_GrabTexture]{combine one-texture}
  }
 }
 FallBack "Diffuse"
}
效果如下,它是取模型背后的屏幕纹理:

2、顶点,片段版本:
Shader "Custom/GrabAllVF" {
 Properties {
  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
 }
 SubShader {
  // 在所有不透明对象之后绘制自己,更加靠近屏幕
  Tags{"Queue"="Transparent"}
  // 通道1:捕捉屏幕内容放到_GrabTexture纹理中
  GrabPass{} 
  // 通道2:设置材质
  Pass{
   Name "pass2"
   CGPROGRAM
   #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
   #include "UnityCG.cginc"
   sampler2D _GrabTexture;
   float4 _GrabTexture_ST;
   // 片段程序的输入
   struct v2f {
                float4  pos : POSITION;
                float2  uv : TEXCOORD0;
            };
   v2f vert (appdata_base v)
            {
                v2f o;
                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
    o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _GrabTexture);
                return o;
            }
   float4 frag (v2f i) : COLOR
            {
    half4 texCol = tex2D(_GrabTexture, float2(1-i.uv.x , 1-i.uv.y));
    // 颜色反相,便于观察效果
                return 1 - texCol;
            }
   ENDCG
  }
 }
 FallBack "Diffuse"
}

效果如下:取到的是全屏的纹理:
1和2为什么取到的屏幕纹理不一样呢?

3、使用vf的方式,只获取物体后面的屏幕纹理,后面的扭曲效果会用到此方式,代码如下:
Shader "Custom/GrabVF" {
 Properties {
  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
 }
 SubShader {
  // 在所有不透明对象之后绘制自己,更加靠近屏幕
  Tags{"Queue"="Transparent"}
  // 通道1:捕捉对象之后的屏幕内容放到_GrabTexture纹理中
  GrabPass{} 
  // 通道2:设置材质
  Pass{
   Name "pass2"
   CGPROGRAM
   #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
   #include "UnityCG.cginc"
   sampler2D _GrabTexture;
   float4 _GrabTexture_ST;
   struct v2f {
                float4  pos : POSITION; // 输入的模型空间中,顶点坐标信息
                float4  uv : TEXCOORD0; // 材质信息也包含了xyzw,通常只用xy,但是这里由顶点生成
            };
   v2f vert (appdata_base v)
            {
                v2f o;
    // 从模型坐标-世界坐标-视坐标-(视觉平截体乘以投影矩阵并进行透视除法)-剪裁坐标
                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
    // 【自动生成纹理】通过输出的pos计算的纹理信息
    // 【解决平台差异】D3D原点在顶部(本机需要让y缩放乘以-1),openGL在底部
                #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP
    float scale = -1.0;
    #else
    float scale = 1.0;
    #endif
    // pos的范围是【-1,1】+1为【0,2】,乘以0.5变成uv的范围【0,1】
    // 不清楚为什么这样写,但是标准的写法就是这样
    o.uv.xy = (float2(o.pos.x, o.pos.y*scale) + o.pos.w) * 0.5;
    o.uv.zw = o.pos.zw;  
                return o;
            }
   float4 frag (v2f i) : COLOR
            {
    // 对_GrabTexture纹理进行取样,进行2D纹理映射查找,后面传入的一定要四元纹理坐标。
    // UNITY_PROJ_COORD传入四元纹理坐标用于给tex2Dproj读取,但是多数平台上,返回一样的值。
    // 【自动生成的纹理UV】类型是float4,使用如下方式进行2D纹理映射查找
    //half4 texCol = tex2Dproj(_GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uv));
    // 也可以使用tex2D进行采样,但是【自动生成的纹理UV】时必须要除以w转为齐次坐标
    float last_x = i.uv.x / i.uv.w;
    float last_y = i.uv.y / i.uv.w; 
    half4 texCol = tex2D(_GrabTexture, float2(last_x, last_y));
    // 颜色反相,便于观察效果
                return 1 - texCol;
            }
   ENDCG
  }
 }
 FallBack "Diffuse"
}
没法一口吃个大胖子,学到这里才发现底层渲染原理很多都不了解,还的再仔细看看基础知识才行啊。

注:
2中的确是将屏幕的纹理赋值到样本对象GrabTexture上,所以前面的模型显示整个屏幕的纹理是正常现象。
3中是计算该模型顶点在屏幕坐标的纹理信息,unity封装的UnityCG.cginc代码中有:
inline float4 ComputeGrabScreenPos (float4 pos) {
      #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP
      float scale = -1.0;
      #else
      float scale = 1.0;
      #endif
      float4 o = pos * 0.5f;
      o.xy = float2(o.x, o.y*scale) + o.w;
      o.zw = pos.zw;
      return o;
    }

与3中给o.uv赋值的代码是一样的。所以在顶点程序中可以这样写:
v2f vert (appdata_base v)
    {
     v2f o;
     // 从模型坐标-世界坐标-视坐标-(视觉平截体乘以投影矩阵并进行透视除法)-剪裁坐标
     o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
     //o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _GrabTexture);// UV纹理坐标集信息来自屏幕样本对象
     float4 screenUV = ComputeGrabScreenPos(o.pos);//计算该模型顶点在屏幕坐标的纹理信息
     o.uv = screenUV.xy/screenUV.w;
     return o;
    }

嘿嘿,以后我们就可以不用再写这段代码了,直接用unity提供的函数ComputeGrabScreenPos,方便!

获取屏幕的纹理,还可以通过摄像机,将渲染的内容写到RenderTexture中,这样就可以不使用grabpass,一样达到获取屏幕纹理的目标,grabpass比较耗(官方说的,不过我在pc上创建了5000个对象进行测试,没发现太大差异,手机上没测过),在手机上比较适合这种方式。实现代码如下:
public class ScreenTexture : MonoBehaviour
{
    public Camera m_camera;          // 和主摄像机参数一样的拍照摄像机
    private RenderTexture m_tex;    // 摄像机渲染的材质
    public Material mat;            // 要控制的材质
    void Start()
    {
        m_tex = new RenderTexture(Screen.width, Screen.height, 16);
        m_camera.targetTexture = m_tex;
    }
    void OnPreCull()
    {
        mat.SetTexture("_MainTex", m_tex);   // 给shader的主材质赋值,为屏幕纹理
    }
    void OnPostRender()
    {
        mat.SetTexture("_MainTex", null);
    }
}
来自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_89d90b7c0102va4m.html

想免费获取内部独家PPT资料库? 观看行业大牛直播?

立即扫码加群

腾讯GAD 游戏开发者平台

正在为您生成个性化社区首页

已为您定制专属社区首页

选择关注标签

全新改版的GAD,想你所想,等你体验...
  • 策划{{selectCount.plan}}
  • 开发{{selectCount.program}}
  • 美术{{selectCount.art}}
  • VR/AR{{selectCount.vr}}
{{tab.name}}
跳过

选择关注用户

  • {{tab.user.NickName}} {{tab.introduction}}