Unity shader 水波 ，模拟雨滴落的水波 |
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Unity shader 水波 ，模拟雨滴落的水波
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前言 尽管已经有很多关于水波的shader了，原理就是通过sin函数的波动，在图片的uv上做手脚，从而实现波纹。对于多个波纹的处理并没有很好地实现。 本篇文章尽量以最简洁的方式，为大家讲解多个水波的实现过程。 实现原理 1. 对于水波而言， 他的波涌主要是靠sin来完成的。（如下图）那么我们就可以通过sin（距离）来完成水的波动效果。 sin函数 2. 其次就是多点同时出现的效果，假设一个shader同时只有一个水波出现，呢么原理其实也很简单，就是每一个UV点都计算出 到原点的距离，然后套用sin（距离）这个公式就能出现水波了，但是，一个小水面，可以同时出现好几个水波，这就比较麻烦了。 多个水波 思路1，在cpu中做一个噪点图，噪点图里面存储几个水波产生的波纹。—能实现，但是对cpu消耗太大，毕竟每次水波变化的时候都要将噪点图更新一下。 思路2，通过在c#代码中传入不同的水波的初始点， 然后在Shader的算法中对每一个uv点做插值。 但是水波的点不是固定的，可能有一两个，也有可能是七八个，所以对于Shader来说他不是一个固定的。要使用到for循环这种方式去动态更新。运气比较好，我们的Shader在4.0版本之后也是支持for循环了。 https://answers.unity.com/questions/59563/for-loop-in-shader.html
水波效果 c#代码 using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; using UnityEditor; public class CreatNodes : MonoBehaviour { public float _speed = 3; public float forward_speed= 0.006f; public float back_speed = 0.0045f; float max_dis = 1; public float width = 0.15f; /// /// 当前的材质 /// private Material currentMaterial; public const int max_click_count = 10; //shader最大同时水波的数量是10，要修改请到Wave.shader里面相关代码一起修改 public Vector4[] uis = new Vector4[max_click_count]; void Awake() { currentMaterial = transform.GetComponent().sharedMaterial; currentMaterial.SetVectorArray("_ArrayParams", uis); } private Ray ray; private RaycastHit hit; bool can_add; Vector3 vector3; private void FixedUpdate() { for (int i = 0; i < uis.Length; i++) { if (uis[i].z > max_dis) uis[i].Set(0, 0, 0, 0); if (uis[i].x == 0 && uis[i].y == 0) { if (can_add) { //将物体坐标转换成uv坐标 uis[i].x = vector3.x + 0.5f; uis[i].y = vector3.y + 0.5f; //头与尾巴的宽度 uis[i].z = width; //尾巴的开始点 uis[i].w = 0; can_add = false; } } else { uis[i].z += forward_speed * _speed; uis[i].w += back_speed * _speed; } } currentMaterial.SetVectorArray("_ArrayParams", uis); } private void Update() { if (Input.GetMouseButtonDown(0)) { // 主相机屏幕点转换为射线 ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); //射线碰到了物体 if (Physics.Raycast(ray, out hit)) { if (hit.transform == transform) { vector3 = transform.InverseTransformPoint(hit.point); can_add = true; } } } }} Shader的代码 Shader “Unlit/Wave” { Properties { _MainTex (“Texture”, 2D) = “white” {} _Ctor(“Ctor”, float) = 84 _timeCtor(“timector”,float)=60 _max_dis(“maxdis”,Range(0,1))=0.5 } SubShader { Tags { “RenderType”=“Opaque” } LOD 100 Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #pragma multi_compile_fog #pragma target 4.0 #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; UNITY_FOG_COORDS(1) float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; float4 _ArrayParams[10]; float _Ctor; float _timeCtor; float _max_dis; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex); UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex); return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float2 uv =float2(0,0); [unroll] for (int j = 0; j < 10; j++) { float2 dv = float2(_ArrayParams[j].x,_ArrayParams[j].y) - i.uv; float dis = sqrt(dv.x * dv.x + dv.y * dv.y); float sinFactor = sin(dis* _Ctor +_Time.y *_timeCtor ) ; float2 dv1 = normalize(dv); float2 offset = dv1 * sinFactor*max(0,_max_dis-dis)*step(dis,_ArrayParams[j].z)*step(_ArrayParams[j].w,dis); uv += offset ; } uv=i.uv+uv/10; return tex2D(_MainTex, uv); } ENDCG } }} shader代码里面使用了for，上面打上[unroll]标签，编译的时候会把for展开成静态代码。相对于流式，运行时的性能会高很多。 结束 一开始我使用思路一的，但是发现走到后面发现卡的飞起，每一帧里面要遍历图片所有像素赋值，然后存下载交给GPU。如此之大费周章不是我的风格。 通过测试得出第二种的性能要比第一种太很多。就用了第二种。 这个是我临时做的，有问题可以者加群问我哦：870332020 |
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