Unity5新版Shader模板源码解析

作者:laipixiaoxi

本系列文章由@浅墨_毛星云 出品,转载请注明出处。
文章链接: http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/49405909
作者:毛星云(浅墨)
微博:http://weibo.com/u/1723155442
本文工程使用的Unity3d版本: 5.2.1

概要:本文对Unity5中全新的三种Shader模板的源码进行了解析,然后还讲解了运动模糊屏幕特效的实现方法。
  
  前言  
  
  时隔9个月,终于有了一些稍微空闲的时间,可以进行一些更新了。
  鉴于以后可以用来写博客的时间肯定不会非常充裕,个人觉得再讲Shader的基础写法比较拖节奏,所以最好是把力气用在刀刃上,在有时间更新的时候,主要讲一些更加前沿、实用的技巧,以及进阶一些的Shader的写法。
  另外,从本次开始,每次更新的标题也就不取那么主题化了(比如之前的暗黑城堡、静谧之秋之类的)。人老了,渐渐文艺不起来了,还是实在一点好。:D
  好的,就交代这么多。接下来就按新的风格试着写几次。。   
   看一组程序截图之后,便开始我们的正文。如下图,一份运动模糊屏幕特效的效果对比。
  原始场景效果图:

  开启运动模糊特效后的场景效果图:

  图先就上这两张。文章末尾有更多的运行截图,并提供了源工程的下载。先放出可运行的exe下载,如下:
  【可运行的exe游戏场景请点击这里下载试玩】
  好的,正文开始。
  
  一、Unity5中新的Shader体系简析   
  
  Unity5和之前的书写模式有了一定的改变。Unity5时代的Shader Reference官方文档也进一步地变得丰满。
  主要需要了解到的是,在原来的Unity中,若想要新建一个Shader源文件,不考虑compute shader的话,仅有一种Shader模板供选择。而自从Unity5.1起(好像是Unity5.1)
  想在Unity5.1之后的版本中新建Shader,【右键在Project窗口中单击】->【Create】,会出现如下的四个选项:

  而由于暂时不考虑compute shader。所以,新版Unity中有三种基本的Shader模板分别为:

  • Standard Surface Shader标准表面着色器
  • Unlit Shader 无灯光着色器
  • Image Effect Shader 图像特效着色器  

  二、Unity5中新的Shader模板源码解析   

  下面,对Unity5中三种基本Shader模板进行逐行注释与思路解析。
  可以点击这里跳转到Github,查看详细注释好的三种Shader模板的源码。
    
  2.1 标准表面着色器(Standard Surface Shader)模板源码解析   

  在Unity中,我们若要实现新的表面着色器时,可以根据这个模板,进行一步添加子着色器和新的参数与特性。
  这个Shader模板的脉络很清晰,先是定义一些属性,然后在SubShader中设置渲染模式,层次细节LOD的值,然后开启一个CG编程语言模块,写一些编译指令#pragma,声明一下变量让属性值在CG块中可见,定义输入结构,然后填充一下表面着色函数即可。注意:专门强调一句,SurfaceShader不能使用Pass,一使用就报错,我们直接在SubShader中实现和填充代码就可以了。
  Standard Surface Shader模板详细注释的Shader代码如下:

Shader "浅墨Shader编程/Volume8/Surface Shader模板"
{
//------------------------------------【属性值】------------------------------------
Properties
{
//主颜色
_Color("Color", Color) = (1,1,1,1)
//主纹理
_MainTex("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
//光泽度
_Glossiness("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
//金属度
_Metallic("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
}
//------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------
SubShader
{
//【注意:Surface Shader不能使用Pass,直接在SubShader中实现即可】
//渲染类型设置:不透明
Tags{"RenderType" = "Opaque" }
//细节层次设为:200
LOD200
//===========开启CG着色器语言编写模块===========
CGPROGRAM
//编译指令:告知编译器表明着色函数的名称为surf
//Standard表示光照模型为Unity标准版光照模型
//fullforwardshadows表示在正向渲染路径中支持所有阴影类型
#pragmasurface surf Standard fullforwardshadows
//编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0
#pragmatarget 3.0
//变量的声明
sampler2D_MainTex;
//表面输入结构体
structInput
{
float2uv_MainTex;//纹理坐标
};
//变量的声明
half_Glossiness;
half_Metallic;
fixed4_Color;
//--------------------------------【表面着色函数】-----------------------------
//输入:表面输入结构体
//输出:Unity内置的SurfaceOutputStandard结构体
//SurfaceOutputStandard原型如下:
/*
structSurfaceOutputStandard
{
fixed3Albedo;                  // 漫反射颜色
fixed3Normal;                  // 切线空间法线
half3Emission;                 //自发光
halfMetallic;                           // 金属度;取0为非金属, 取1为金属
halfSmoothness;             // 光泽度;取0为非常粗糙, 取1为非常光滑
halfOcclusion;                 // 遮挡(默认值为1)
fixedAlpha;                      // 透明度
};
*/
//--------------------------------------------------------------------------------
voidsurf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
//【1】漫反射颜色为主纹理对应的纹理坐标,并乘以主颜色
fixed4c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
//【2】将准备好的颜色的rgb分量作为漫反射颜色
o.Albedo= c.rgb;
//【3】金属度取自属性值
o.Metallic= _Metallic;
//【4】光泽度也取自属性值
o.Smoothness= _Glossiness;
//【5】将准备好的颜色的alpha分量作为Alpha分量值
o.Alpha= c.a;
}
//===========结束CG着色器语言编写模块===========
ENDCG
}
//备胎为漫反射
FallBack"Diffuse"
}

  接着来看Unity5的第二种Shader模板,无灯光着色器(Unlit Shader)模板。

  2.2 无灯光着色器(Unlit Shader)模板源码解析   

  Unlit Shader,简单来说,就是直接采用漫反射纹理,不考虑场景中的任何灯光效果。使用无灯光着色器的话,也就不能使用任何镜面或者法线效果了。Unlit系的Shader基本原理和其他Shader无异,但是计算量更小,更快速,更高效。
  而在Unity内置的各种着色器中,有如下的四种是Unlit系的:

Shader "浅墨Shader编程/Volume8/无灯光着色器(Unlit Shader)模板"
{
//------------------------------------【属性值】------------------------------------
Properties
{
//主纹理
_MainTex("Texture", 2D) = "white" {}
}
//------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------
SubShader
{
//渲染类型设置:不透明
Tags{ "RenderType"="Opaque" }
//细节层次设为:200
LOD100
//--------------------------------唯一的通道-------------------------------
Pass
{
//===========开启CG着色器语言编写模块===========
CGPROGRAM
//编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称
#pragmavertex vert
#pragmafragment frag
//着色器变体快捷编译指令:雾效。编译出几个不同的Shader变体来处理不同类型的雾效(关闭/线性/指数/二阶指数)
#pragmamulti_compile_fog
//包含头文件
#include"UnityCG.cginc"
//顶点着色器输入结构
structappdata
{
float4vertex : POSITION;//顶点位置
float2uv : TEXCOORD0;//纹理坐标
};
//顶点着色器输出结构
structv2f
{
float2uv : TEXCOORD0;//纹理坐标
UNITY_FOG_COORDS(1)//雾数据
float4vertex : SV_POSITION;//像素位置
};
//变量声明
sampler2D_MainTex;
float4_MainTex_ST;
//--------------------------------【顶点着色函数】-----------------------------
//输入:顶点输入结构体
//输出:顶点输出结构体
//---------------------------------------------------------------------------------
v2fvert (appdata v)
{
//【1】实例化一个输入结构体
v2fo;
//【2】填充此输出结构
//输出的顶点位置(像素位置)为模型视图投影矩阵乘以顶点位置,也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口
o.vertex= mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
//【3】用UnityCG.cginc头文件中内置定义的宏,根据uv坐标来计算真正的纹理上对应的位置(按比例进行二维变换)                
o.uv= TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
//【4】用UnityCG.cginc头文件中内置定义的宏处理雾效,从顶点着色器中输出雾效数据
UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
//【5】返回此输出结构对象
returno;
}
//--------------------------------【片段着色函数】-----------------------------
//输入:顶点输出结构体
//输出:float4型的像素颜色值
//---------------------------------------------------------------------------------
fixed4frag (v2f i) : SV_Target
{
//【1】采样主纹理在对应坐标下的颜色值
fixed4col = tex2D(_MainTex, i.uv);
//【2】用UnityCG.cginc头文件中内置定义的宏启用雾效
UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord,col);          
//【3】返回最终的颜色值
returncol;
}
//===========结束CG着色器语言编写模块===========
ENDCG
}
}
}

  不难分析得到,无灯光着色器是一种顶点&片段着色器,这边模板给出的是单子着色器,单通道的写法。 
  并且,无灯光着色器中使用了一些UnityCG.cginc头文件中内置的宏,比如说TRANSFORM_TEX、UNITY_TRANSFER_FOG、UNITY_APPLY_FOG。接下来分别把这三个宏简单解释一下。

  2.2.1 TRANSFORM_TEX宏  

  TRANSFORM_TEX宏的定义为:

#define TRANSFORM_TEX(tex,name) (tex.xy *name##_ST.xy + name##_ST.zw)

  其位于UnityCG.cginc(Unity5.2.1版本)的第266行。其可以根据uv坐标来计算真正的纹理上对应的位置(按比例进行二维变换),组合上上文中定义的float4 _MainTex_ST,便可以计算真正的纹理上对应的位置。

  2.2.2 UNITY_TRANSFER_FOG宏
   
UNITY_TRANSFER_FOG宏的作用是从顶点着色输出雾数据。在UnityCG.cginc(Unity5.2.1版本)的第772行起,具体定义如下: 

#if (SHADER_TARGET < 30) ||defined(SHADER_API_MOBILE)//手机端或者Shader Mode 2.0: 计算每个顶点的雾效因子
#defineUNITY_TRANSFER_FOG(o,outpos) UNITY_CALC_FOG_FACTOR((outpos).z); o.fogCoord =unityFogFactor
#else
//Shader Mode 3.0和PC和游戏机: 计算每像素的雾距离,和每像素的雾效因子
#defineUNITY_TRANSFER_FOG(o,outpos) o.fogCoord = (outpos).z
#endif   
2.2.3 UNITY_APPLY_FOG宏
 
UNITY_APPLY_FOG宏的定义稍微有些长,从UnityCG.cginc(Unity 5.2.1版本)的第787行起: 
#if defined(FOG_LINEAR) || defined(FOG_EXP)|| defined(FOG_EXP2)
#if(SHADER_TARGET < 30) || defined(SHADER_API_MOBILE)
//mobile or SM2.0: fog factor was already calculated per-vertex, so just lerp thecolor
#defineUNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fogCol) UNITY_FOG_LERP_COLOR(col,fogCol,coord)
#else
//SM3.0 and PC/console: calculate fog factor and lerp fog color
#defineUNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fogCol) UNITY_CALC_FOG_FACTOR(coord);UNITY_FOG_LERP_COLOR(col,fogCol,unityFogFactor)
#endif
#else
#defineUNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fogCol)
#endif
#ifdef UNITY_PASS_FORWARDADD
#defineUNITY_APPLY_FOG(coord,col) UNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,fixed4(0,0,0,0))
#else
#defineUNITY_APPLY_FOG(coord,col) UNITY_APPLY_FOG_COLOR(coord,col,unity_FogColor)
#endif
可以发现,UNITY_APPLY_FOG宏的作用是从顶点着色器中输出雾效数据,将第二个参数中的颜色值作为雾效的颜色值,且在正向附加渲染通道(forward-additive pass)中,自动设置纯黑色(fixed4(0,0,0,0))的雾效。其在定义中借助了UNITY_APPLY_FOG_COLOR宏,而我们也可以使用UNITY_APPLY_FOG_COLOR来指定特定颜色的雾效。

  2.3 图像特效着色器(Image Effect Shader) 模板源码解析    

  这里的图像特效一般指的就是屏幕图像特效,在Camera加上各种滤镜,比如说屏幕溅血,像素化,色调的调整,画面模糊等效果。其也是一个顶点&片段着色器,且一般主要的操作集中在片段着色函数中。Unity为我们提供的模板,经过详细注释后的源码如下:
Shader "浅墨Shader编程/Volume8/图像特效Shader模板"
{
//------------------------------------【属性值】------------------------------------
Properties
{
//主纹理
_MainTex("Texture", 2D) = "white" {}
}
//------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------
SubShader
{
//关闭剔除操作
CullOff
//关闭深度写入模式
ZWriteOff
//设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试(AlphaTestOff)
ZTestAlways
//--------------------------------唯一的通道-------------------------------
Pass
{
//===========开启CG着色器语言编写模块===========
CGPROGRAM
//编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称
#pragmavertex vert
#pragmafragment frag
//包含头文件
#include"UnityCG.cginc"
//顶点着色器输入结构
structappdata
{
float4vertex : POSITION;//顶点位置
float2uv : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
};
//顶点着色器输出结构(v2f,vertex to fragment)
structv2f
{
float2uv : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
float4vertex : SV_POSITION;//像素位置
};
//--------------------------------【顶点着色函数】-----------------------------
//输入:顶点输入结构体
//输出:顶点输出结构体
//---------------------------------------------------------------------------------
//顶点着色函数
v2fvert (appdata v)
{
//【1】实例化一个输入结构体
v2fo;
//【2】填充此输出结构
//输出的顶点位置(像素位置)为模型视图投影矩阵乘以顶点位置,也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口
o.vertex= mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
//输入的UV纹理坐标为顶点输出的坐标
o.uv= v.uv;
//【3】返回此输出结构对象
returno;
}
//变量的声明
sampler2D_MainTex;
//--------------------------------【片段着色函数】-----------------------------
//输入:顶点输出结构体
//输出:float4型的像素颜色值
//---------------------------------------------------------------------------------
fixed4frag (v2f i) : SV_Target
{
//【1】采样主纹理在对应坐标下的颜色值
fixed4col = tex2D(_MainTex, i.uv);
//【2】将颜色值反向
col= 1 - col;
//【3】返回最终的颜色值
returncol;
}
//===========结束CG着色器语言编写模块===========
ENDCG
}
}
}

  2.4 Shader模板中文注释格式调整版替换

  其实可以将Unity5中自带的上述三个着色器模板,替换成上文中贴出来的、经过详细注释和格式调整的Shader模板,这样在每次新建Shader时,就已经得到了具有很高可读性的Shader模板了,非常便捷。
  一定要吐槽的是,Unity5.2.1自带的三个Shader模板的缩进和空格完全是混用的,导致在通过他们新建出来的Shader里面写代码的时候,格式非常混乱,十分影响新版Unity中Shader的编码体验。很明显,准备此Shader模板的Unity开发人员的编码习惯有点欠缺,得在这里点名批评,轻喷一下。
  浅墨在一发现他们格式有问题的时候就马上替换掉了,所以现在在Unity中写Shader代码的体验是非常棒的。这边也教大家如何替换掉自带的3个模板。
  Unity中Shader模板的位置是…Unity\Editor\Data\Resources\ScriptTemplates,比如说Unity安装在D:\ProgramFiles\路径下,整体路径就是:
  D:\ProgramFiles\Unity\Editor\Data\Resources\ScriptTemplates。
     在此路径下的3个txt,即为对应的三个Shader模板文件:

  • 83-Shader__Standard SurfaceShader-NewSurfaceShader.shader.txt
  • 84-Shader__UnlitShader-NewUnlitShader.shader.txt
  • 85-Shader__Image EffectShader-NewImageEffectShader.shader

  这边已经将调整好格式,详细注释的三种模板准备好了,下载之后,找到上面提到的…Unity\Editor\Data\Resources\ScriptTemplates目录。替换掉对应的3个txt文件即可。需要注意的是,如果你想自己DIY Shader模板,需要将txt保存为UTF-8编码格式,否则可能会出现乱码。
  替换的模板下载地址在这里:
  【Unity5-Shader模板中文注释格式调整版替换文件】下载
  另外还有一个小细节可以提一下。如果你安装了两个或者两个以上的Unity5.1之后版本的Unity,如果你替换你当前使用的Unity路径下的模板文件后,新建的模板文件没有改变的话,你试着将所有的Unity5.1之后版本的路径下的这三个模板文件都进行替换,应该就可以实现想要的替换效果。浅墨的机器上就是同时存在Unity5.2.1和Unity5.2.0,然后使用Unity5.2.1,替换掉Unity5.2.1路径下的三个模板文件后,并没有发生变换。之后我按图索骥,替换了Unity 5.2.0版路径下的三个模板文化,才使得替换的模板文件生效。这估计是Unity多版本共存时,自身的一个小bug。 

  三、运动模糊屏幕特效的实现   
   
  关于运动模糊特效,如果把握要要点的话,实现起来其实比较简单,就是一个脚本文件配合一个Shader,便可以实现较为出色的运动模糊特效。而其中的脚本文件用于控制Shader中的外部参数。
  也就是说一个屏幕特效通常分为两部分来实现:

  • Shader实现部分
  • 脚本实现部分

下面我们对运动模糊屏幕特效的实现分别进行简单的描述。 
可以点击这里跳转到Github,查看详细注释好的运动模糊屏幕特效的实现源码。

3.1 Shader实现部分  

  先看一下Shader代码的写法,因为基本上已经逐行注释,就不花时间和笔墨仔细讲解了,详细注释的代码如下:  

Shader "浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版"{
//------------------------------------【属性值】-----------------------------------
Properties
{
_MainTex("主纹理 (RGB)", 2D) = "white" {}
_IterationNumber("迭代次数", Int)=16
}
//------------------------------------【唯一的子着色器】-----------------------------------
SubShader
{    
//--------------------------------唯一的通道-------------------------------
Pass
{
//设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试(AlphaTestOff)
ZTestAlways
//===========开启CG着色器语言编写模块===========
CGPROGRAM
//编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0
#pragmatarget 3.0
//编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称
#pragmavertex vert
#pragmafragment frag
//包含辅助CG头文件
#include"UnityCG.cginc"
//外部变量的声明
uniformsampler2D _MainTex;
uniformfloat _Value;
uniformfloat _Value2;
uniformfloat _Value3;
uniformint _IterationNumber;
//顶点输入结构
structvertexInput
{
float4vertex : POSITION;//顶点位置
float4color : COLOR;//颜色值
float2texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
};
//顶点输出结构
structvertexOutput
{
half2texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
float4vertex : SV_POSITION;//像素位置
fixed4color : COLOR;//颜色值
};
//--------------------------------【顶点着色函数】----------------------------
//输入:顶点输入结构体
//输出:顶点输出结构体
//--------------------------------------------------------------------------------
vertexOutputvert(vertexInput Input)
{
//【1】声明一个输出结构对象
vertexOutputOutput;
//【2】填充此输出结构
//输出的顶点位置为模型视图投影矩阵乘以顶点位置,也就是将三维空间中的坐标投影到二维窗口
Output.vertex= mul(UNITY_MATRIX_MVP, Input.vertex);
//输出的纹理坐标也就是输入的纹理坐标
Output.texcoord= Input.texcoord;
//输出的颜色值也就是输入的颜色值
Output.color= Input.color;
//【3】返回此输出结构对象
returnOutput;
}
//--------------------------------【片段着色函数】----------------------------
//输入:顶点输出结构体
//输出:float4型的颜色值
//--------------------------------------------------------------------------------
float4frag(vertexOutput i) : COLOR
{
//【1】设置中心坐标
float2center = float2(_Value2, _Value3);
//【2】获取纹理坐标的x,y坐标值
float2uv = i.texcoord.xy;
//【3】纹理坐标按照中心位置进行一个偏移
uv-= center;
//【4】初始化一个颜色值
float4 color = float4(0.0,0.0, 0.0, 0.0);
//【5】将Value乘以一个系数
_Value*= 0.085;
//【6】设置坐标缩放比例的值
floatscale = 1 + (float(0 * _Value));
//【7】进行纹理颜色的迭代
for(int j = 1; j < _IterationNumber; ++j)
{
//将主纹理在不同坐标采样下的颜色值进行迭代累加
color +=tex2D(_MainTex, uv * scale + center);
//坐标缩放比例依据循环参数的改变而变化
scale= 1 + (float(j * _Value));
}
//【8】将最终的颜色值除以迭代次数,取平均值
color/= (float)_IterationNumber;
//【9】返回最终的颜色值
return  color;
}
//===========结束CG着色器语言编写模块===========
ENDCG
}
}
}
可以发现,这是一个单子着色器、单通道的顶点&片段着色器,顶点着色函数vert中基本上都是写的比较中规中矩的代码,精髓之处在于片段着色器frag中,用一个for
  循环,将像素颜色按照一条直线(uv * scale + center)进行了迭代采样累加,最终将采样的颜色的总和除以采样次数,得到了想要实现的运动模糊效果。
      
  3.2 脚本实现部分 
脚本文件的实现方面,如下的即个点是要提出来专门讲一下的,即Shader文件的获取方法和OnRenderImage函数、Blit函数。
   
  3.2.1 Shader文件的获取   
  
  Shader文件的获取可以使用Shader.Find函数实现。需要注意,Shader.Find函数参数应该和Shader代码中的名称一致,也就是下面的代码框架中xxx的值,而不是Shader的文件名:
Shader "xxxx"
{
} 
举个例子,脚本代码如果是这样:
CurShader = Shader.Find ("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版");

那么获取到的Shader,文件名是任意的,但Shader代码框架肯定是这样:  ​

Shader "浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版"{
……
}
3.2.2 OnRenderImage函数与Blit函数  

  OnRenderImage()函数是MonoBehaviour中提供的一个可供我们重写的函数,它在unity完成所有图片的渲染后被调用。所以我们想实现屏幕特效,主要依靠它来实现。而OnRenderImage函数的函数原型是:
void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture,RenderTexture destTexture);
另外,我们需要配合一个Graphics.Blit函数,实现从源纹理到目标渲染纹理的拷贝过程,其原型如下三种:
public static void Blit(Texture source,RenderTexture dest); public static void Blit(Texture source,RenderTexture dest, Material mat, int pass = -1); public static void Blit(Texture source,Material mat, int pass = -1);   
其中。
  第一个参数,Texture类型的source,原始纹理。
  第二个参数,RenderTexture类型的dest,目标渲染纹理,若为null,表示直接将原始纹理拷贝到屏幕之上。
  第三个参数,Material类型的mat,使用的材质(其实也就是Shader),根据不同材质的准备,就是在这里实现后期的效果的。
  第四个参数,int类型的pass,有默认值 -1,表示使用所有的pass。用于指定使用哪一个pass。 
  说个题外话,其实在很久之前的Win32 API游戏编程中,同样原理和相似用途的Blit函数用得太多了。   
  好的,最后看一下实现屏幕特效的核心代码,如下:
void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexturedestTexture){
//着色器实例不为空,就进行参数设置
if (CurShader != null)
{
//设置Shader中的外部变量
material.SetFloat("_IterationNumber", IterationNumber);
material.SetFloat("_Value", Intensity);
material.SetFloat("_Value2", OffsetX);
material.SetFloat("_Value3", OffsetY);
material.SetFloat("_Value4", blurWidth);
material.SetVector("_ScreenResolution", newVector4(sourceTexture.width, sourcTexture.height, 0.0f, 0.0f));
//拷贝源纹理到目标渲染纹理,加上我们的材质效果
Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);
}
//着色器实例为空,直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的
else
{
//直接拷贝源纹理到目标渲染纹理
Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);
}
最后看一下详细注释后的脚本完整实现代码:
using UnityEngine;using System.Collections;

[ExecuteInEditMode]

public class MotionBlurEffects : MonoBehaviour

{

//-------------------变量声明部分-------------------

#region Variables

public Shader CurShader;//着色器实例

private Vector4 ScreenResolution;//屏幕分辨率

private Material CurMaterial;//当前的材质

[Range(5, 50)]

public float IterationNumber = 15;

[Range(-0.5f, 0.5f)]

public float Intensity = 0.125f;

[Range(-2f, 2f)]

public float OffsetX = 0.5f;

[Range(-2f, 2f)]

public float OffsetY = 0.5f;

[Range(0f, 10f)]

private float blurWidth = 1f;

public static float ChangeValue;

public static float ChangeValue2;

public static float ChangeValue3;

public static float ChangeValue4;

public static float ChangeValue5;

#endregion


//-------------------------材质的get&set----------------------------

#region MaterialGetAndSet

Material material

{

get

{

if (CurMaterial == null)

{

CurMaterial = new Material(CurShader);

CurMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;

}

return CurMaterial;

}

}

#endregion

//-----------------------------------------【Start()函数】--------------------------------------------- 

// 说明:此函数仅在Update函数第一次被调用前被调用

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void Start()

{

//依此赋值

ChangeValue = Intensity;

ChangeValue2 = OffsetX;

ChangeValue3 = OffsetY;

ChangeValue4 = blurWidth;

ChangeValue5 = IterationNumber;

//找到当前的Shader文件

CurShader = Shader.Find("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版");

//判断是否支持屏幕特效

if (!SystemInfo.supportsImageEffects)

{

enabled = false;

return;

}

}

//-------------------------------------【OnRenderImage()函数】------------------------------------ 

// 说明:此函数在当完成所有渲染图片后被调用,用来渲染图片后期效果

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture)

{

//着色器实例不为空,就进行参数设置

if (CurShader != null)

{

//设置Shader中的外部变量

material.SetFloat("_IterationNumber", IterationNumber);

material.SetFloat("_Value", Intensity);

material.SetFloat("_Value2", OffsetX);

material.SetFloat("_Value3", OffsetY);

material.SetFloat("_Value4", blurWidth);

material.SetVector("_ScreenResolution", new Vector4(sourceTexture.width, sourceTexture.height, 0.0f, 0.0f));

//拷贝源纹理到目标渲染纹理,加上我们的材质效果

Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);

}

//着色器实例为空,直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的

else

{

//直接拷贝源纹理到目标渲染纹理

Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);

}

}


//-----------------------------------------【OnValidate()函数】-------------------------------------- 

// 说明:此函数在编辑器中该脚本的某个值发生了改变后被调用

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void OnValidate()

{

//将编辑器中的值赋值回来,确保在编辑器中值的改变立刻让结果生效

ChangeValue5 = IterationNumber;

ChangeValue = Intensity;

ChangeValue2 = OffsetX;

ChangeValue3 = OffsetY;

ChangeValue4 = blurWidth;

}

//-----------------------------------------【Update()函数】------------------------------------------ 

// 说明:此函数在每一帧中都会被调用

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void Update()

{

if (Application.isPlaying)

{

//赋值

IterationNumber = ChangeValue5;

Intensity = ChangeValue;

OffsetX = ChangeValue2;

OffsetY = ChangeValue3;

blurWidth = ChangeValue4;

}

//找到对应的Shader文件

#if UNITY_EDITOR

if (Application.isPlaying != true)

{

CurShader = Shader.Find("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版");

}

#endif

}


//-----------------------------------------【OnDisable()函数】--------------------------------------- 

// 说明:当对象变为不可用或非激活状态时此函数便被调用 

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------

void OnDisable()

{

if (CurMaterial)

{

DestroyImmediate(CurMaterial);

}

}

}

  3.3 关于如何使用此特效

  使用方面的话比较简单,把脚本文件拖到主摄像机上面,效果就出来了
  脚本文件中有如下这些参数可以调整,得到不同的模糊效果:

 
  • Iteration Number- 迭代次数
  • Intensity - 模糊强度
  • Offset X - X方向上的偏移
  • Offset Y - Y方向上的偏移

四、最终的效果展示   

  这边贴几张场景的效果图和使用了屏幕特效后的效果图。需要注意的是,本次的场景效果,除了类似CS/CF的FPS游戏的控制系统以外,还可以使用键盘上的按键【F】,开启或者关闭运动模糊特效。正如下图所展示的:

下面放几张测试截图。
  首先,Unity5中,导出的exe使用了新的片头Logo,质感不错,好评:

  城镇中的原始效果:

运动模糊后的效果:

海港原始效果:

海港运动模糊后的效果:

   城镇草丛前的效果:

城镇草丛前运动模糊后的效果:

沙滩原始效果:

沙滩运动模糊后的效果:

   海面原始效果:

   海面运动模糊后的效果:

五、后记   

  本来准备这次更新再稍微剖析一下Unity5中主推的Standard Shader的写法思路的,但发现这篇博文的篇幅已经有点长了,那么,StandardShader就留到下次更新再讲。

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