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  • 【Unity Shaders】使用Unity Render Textures实现画面特效——画面特效中的相似Photoshop的基本混合模式

    本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书(感谢原书作者),同一时候会加上一点个人理解或拓展。

    这里是本书全部的插图。这里是本书所需的代码和资源(当然你也能够从官网下载)。

    ========================================== 切割线 ==========================================



    写在前面


    画面特效并不只限于调整游戏画面的颜色。我们还能够使用它们来和其它的图片混合起来。这个技术和在Photoshop里新建一个layer非常像,我们能够选择一个混合模式来混合两张图片,在我们的样例里。当中一张就是指render texture。这使得美术人员能够在游戏里面模拟各种混合效果。而不是只在Photoshop里。


    这篇文章里,我们将要学习一些常见的混合模式,比如。正片叠底(Multiply),Add。滤色(Screen,这居然是滤色的意思。。

    。)。

    你将会发现这些都不难实现~



    知识补习


    这里添加一个内容。就是对各种混合模式的理解。


    正片叠底(Multiply)和滤色(Screen)


    正片叠底(Multiply)和滤色(Screen)是两种主要的混合模式。分别用于使图片变暗和变亮。它们之间的组合还能够形成更复杂的混合模式。如叠加(Overlay)和柔光(Soft Light)。


    正片叠底 —— 就是把两层图像的像素相乘,最后会得到一个更暗的图像。这个模式是对称的。也就是说交换基色和混合色得到的结果是一样的。


    ,当中a是基色。b是混合色。


    滤色 —— 首先把两层图像的像素值取互补数,然后将它们相乘,最后再去互补数。这和正片叠底得到的结果是相反的。它会得到一个更亮的图像。

    ,当中a是基色,b是混合色。



    叠加 —— 结合了正片叠底和滤色两种混合模式。

    基色中亮色的部分会更加亮。而暗色的部分会更暗。

    ,当中a是基色,b是混合色。




    准备工作


    这一篇相同非常多代码是建立在上一篇的基础上。所以非常多代码不用写啦~

    1. 创建一个新的脚本。命名为BlendMode_ImageEffect;
    2. 创建一个新的Shader,命名为BlendMode_Effect;
    3. 本章第一篇中的C#代码拷贝到第一步中创建的脚本中。(我发现原作者貌似也由于复制粘贴忘了删掉亮度、饱和度、对照度那句话。。。

    4. 本章第一篇中的Shader代码拷贝到第二步中创建的Shader中;
    5. 把新的脚本加入到Camera上,并使用新的Shader给脚本中的Cur Shader赋值。这篇里我们会须要一张纹理来演示混合效果。

      你能够从本书资源(见文章最上方)里找到这张难看的图片。作者说这是为了更easy看到效果~。


    以下的图就是我们要使用的纹理啦!这张纹理除了丑以外,它的细节非常丰富,灰度范围也非常大,有利于我们检验混合效果。



    实现


    1. 我们要实现的第一个混合模式就是正片叠底(Multiply),说白了就是把基色和混合色相乘。为了能够控制透明度(opacity),我们还须要一个属性:
      	Properties {
      		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
      		_BlendTex ("Blend Texture", 2D) = "white" {}
      		_Opacity ("Blend Opacity", Range(0.0, 1.0)) = 1.0
      	}

    2. 相同,在我们在CGPROGRAM块中创建相应的变量:
      		Pass {
      			CGPROGRAM
      			#pragma vertex vert_img
      			#pragma fragment frag
      			
      			#include "UnityCG.cginc"
      			
      			uniform sampler2D _MainTex;
      			uniform sampler2D _BlendTex;
      			fixed _Opacity;

    3. 最后,我们改动frag函数。让它来对两张纹理运行乘法操作:
      			fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR
      			{
      				//Get the colors from the RenderTexture and the uv's
      				//from the v2f_img struct
      				fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);
      				fixed4 blendTex = tex2D(_BlendTex, i.uv);
      				
      				// Perform a multiply Blend mode
      				fixed4 blendedMultiply = renderTex * blendTex;
      				
      				// Adjust amount of Blend Mode with a lerp
      				renderTex = lerp(renderTex, blendedMultiply,  _Opacity);
      				
      				return renderTex;
      			}

    4. 以下開始编辑C#脚本。首先,我们须要创建相应的变量。所以我们须要一张能够在面板中赋值的纹理,以及一个可变的透明度:
      	#region Variables
      	public Shader curShader;
      	public Texture2D blendTexture;
      	public float blendOpacity = 1.0f;
      	
      	private Material curMaterial;
      	#endregion

    5. 然后,我们须要在OnRenderImage函数中把变量数据传递给Shader:
      	void OnRenderImage (RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture){
      		if (curShader != null) {
      			material.SetTexture("_BlendTex", blendTexture);
      			material.SetFloat("_Opacity", blendOpacity);
      			
      			Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);
      		} else {
      			Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);
      		}
      	}

    6. 最后。我们在函数中保证blendOpacity的值范围在0.0到1.0:
      	void Update () {
      		blendOpacity = Mathf.Clamp(blendOpacity, 0.0f, 1.0f);
      	}

    完毕后,你能够把随意图片作为混合图片传递给脚本。最后,你能够看到相似以下的结果:
    Multiply混合模式 Opacity = 0.5 :


    Multiply混合模式 Opacity = 1.0 :


    通过上面的实现。我们能够发现实现这种混合效果实际并不难。以下我们继续加入一些简单的混合模式。

    扩展


    以下我们实现另外两种简单的混合模式:
    1. 在Shader中改动frag函数,即把乘法操作凝视,再加入新的加法操作:
      			fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR
      			{
      				//Get the colors from the RenderTexture and the uv's
      				//from the v2f_img struct
      				fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);
      				fixed4 blendTex = tex2D(_BlendTex, i.uv);
      				
      				// Perform a multiply Blend mode
      //				fixed4 blendedMultiply = renderTex * blendTex;
      
      				// Perform a add Blend mode
      				fixed4 blendedAdd = renderTex + blendTex;
      				
      				// Adjust amount of Blend Mode with a lerp
      				renderTex = lerp(renderTex, blendedAdd,  _Opacity);
      				
      				return renderTex;
      			}

    保存后返回Unity查看。你能够看到相似以下的结果。你能够看到,它和Multiply是刚好相反的结果:
    Add混合模式 Opacity = 1.0 :


    1. 最后,我们实现一个名为Screen Blend(感觉好怪,中文名字?)的混合模式。这里面用到的运算比前两种很多其它。但也非常easy。

      继续改动frag函数:

      			fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR
      			{
      				//Get the colors from the RenderTexture and the uv's
      				//from the v2f_img struct
      				fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);
      				fixed4 blendTex = tex2D(_BlendTex, i.uv);
      				
      				// Perform a multiply Blend mode
      //				fixed4 blendedMultiply = renderTex * blendTex;
      
      				// Perform a add Blend mode
      //				fixed4 blendedAdd = renderTex + blendTex;
      
      				// Perform a screen render Blend mode
      				fixed4 blendedScreen = 1.0 - ((1.0 - renderTex) * (1.0 - blendTex));
      				
      				// Adjust amount of Blend Mode with a lerp
      				renderTex = lerp(renderTex, blendedScreen,  _Opacity);
      				
      				return renderTex;
      			}

    最后。你能够看到以下的效果:
    Screen Blend混合模式 Opacity = 1.0:


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