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简单的来说，就是让一个图片，无论你的视角怎么调整，该图片总是将正面朝向你。 数学原理
左图显示了摄像机和5个广告牌之间的位置关系，摄像机是从斜上方向下观察它们的。中间的图显示了当Vertical Restraints属性为1，即固定法线方向为观察视角时所得到的效果，可以看出，所有的广告牌都完全面朝摄像机。右图显示了当Vertical Restraints属性为0，即固定指向上的方向为(0, 1, 0)时所得到的效果，可以看出，广告牌虽然最大限度地面朝摄像机，但其指向上的方向并未发生改变 注意看TODO中的法线解释。 Shader "Chapter/Billboard" //广告牌效果的作用，就是无轮视角发生怎样的变化，总让物体显示朝向你想要的(固定的方向) { Properties { _MainTex ("_Main Tex", 2D) = "white" {} _Color ("_Color Tint", Color) = (1,1,1,1) _VecticalBillborading ("Vertical Restraints",Range(0,1)) = 1 //用于调整是固定法线方向，还是固定向上的方向，即垂直约束 } SubShader { Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" "IgnorePrjectot" = "True" "DisableBatching" = "True" } Pass { Tags{"LightMode" = "ForwardBase"} ZWrite Off Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha Cull Off //关闭剔除功能，保证背面的水能显示 CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "Lighting.cginc" struct a2v { float4 vertex : POSITION; float4 texcoord : TEXCOORD0; }; struct v2f { float4 pos : SV_POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; fixed4 _Color; fixed _VecticalBillborading; v2f vert (a2v v) { v2f o; //使用模型空间的原点作为锚点 float3 center = float3(0,0,0); //获取模型空间下的相机的位置 float3 viewer = mul(unity_WorldToObject,float4(_WorldSpaceCameraPos,1)); //计算三个正交矢量 //获取法线方向 //TODO 这里有个疑问，为什么法线方向是这样获取的？ // 初步理解，这里应该不是取法线，而是按照我们想要的规则，定义一个我们想要的法线方向。 // 或者我们换个角度思考。法线方向，其实应该是我们90度垂直看向一个物体的某个点时的方向，如果是平面的话，所有的法线是平行的，如果是个其他物体，则垂直于切线方向。 // 那么我们在这里找的法线方向，其实是，我们垂直正视物体的方向。而我们用广告牌技术要实现的效果，就是我们无论从任何角度去看这个物体，都是垂直正视的，所以法线就是相机到物体的方向。 // 如果这么想的话，之前的凹凸材质也比较清晰了，之所以有凹凸效果，正因为垂直正视的方向被法线贴图扰乱到了其他角度，巴拉不拉巴拉比拉bualbual(不知道怎么组织语言了) float3 normalDir = viewer - center; //当_VecticalBillborading为1时，意味着法线方向一直朝向相机 //当_VecticalBillborading为0时，意味着法线方向的Y轴为0，即分布在XZ的平面上。此时向上方向理论上与法线垂直，所以向上方向为(0,1,0) normalDir.y = normalDir.y * _VecticalBillborading; // normalDir = normalize(normalDir); //要注意，向上方向是模型空间下的up方向(类似transform.up),而不是切线方向，不要搞混 //如果法线方向已经是(0,1,0),那我们需要矫正upDir为前方向防止他们平行 float3 upDir = abs(normalDir.y) > 0.999 ? float3(0,0,1) : float3(0,1,0); float3 rightDir = normalize(cross(upDir,normalDir)); //TODO 看书时，书上说明，前面的upDir是不准确的，使用upDir和normalDir叉乘得到rightDir方向， //TODO 然后再用rightDir和normalDir的叉乘得到准确的upDir,但是，既然upDir是不准确的，怎么能得到正确的rightDir呢？ upDir = normalize(cross(normalDir,rightDir)); //因为我们强行转动了物体在相机中出现的视角，所以渲染时用于插值的顶点坐标应该校正一下。 float3 centerOffs = v.vertex.xyz - center; float3 localPos = center + rightDir * centerOffs.x + upDir * centerOffs.y + normalDir * centerOffs.z; o.pos = UnityObjectToClipPos(float4(localPos,1)); o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex); return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { fixed4 c = tex2D(_MainTex,i.uv); c.rgb *= _Color.rgb; return c; } ENDCG } } Fallback "Transparent/VertexLit" }
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