shader入门基础-透明效果四
shader入门基础-透明效果四
开启深度写入的透明效果
由于关闭深度写入可能造成错误排序 
解决方案:使用两个 pass 来渲染模型 第一个 pass 开启深度写入，但不输出颜色，目的仅仅是把该模型深度值写入到深度缓冲中。 第二个 pass 进行正常的透明度混合，由于上一个 pass 已经得到了逐像素的正确深度信息，该 pass 就可以额按照像素级别 的深度排序结果进行透明渲染。
缺点：多使用一个 pass 会对性能造成一定的影响。
ColorMask: ColorMask RGB |A|0| 其他任何 R,G,B,A 的组合，ColorMask 会指定渲染结果的输出通道，而不是通常的 RGBA 四个通道都被写入。 可选参数为 RGBA 的任意组合以及 0，参数为 0 时，那么不会写入任何通道，但是会做一次深度测试，并将深度值写入深度缓冲区。这就是我们这个 pass 需要的，先做一次深度写入
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Shader "Practice/AlphaBlendZWrite"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Color("Color Tint",Color) = (1,1,1,1)
_AlphaScale("Alpha Cutoff",Range(0,1))=0.5
}
SubShader
{
//RenderType 可以让unity把这个shader提前归入到“Transparent”组中
//"IgnoreProjector"="True" 不受投影器影响
//透明度混合使用的是 渲染序列是Transparent
Tags { "Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent" }
Pass
{
ZWrite On
// ColorMask 0 的时候不输出任何颜色通道，只会做一次深度测试，并写入到深度缓存中
ColorMask 0
}
Pass
{
//LightModel 是 pass标签的一种，正确定义LightModel 才能正确得到unity的内置光照变量
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}
//关闭深度写入
ZWrite Off
//开启混合，等价于下列公式
// O_rgb= srcAlpha*S_rgb+(1-srcAlpha)*D_rgb
//O_a=srcAlpha*S_a+(1-srcAlpha)*D_a
//这里可以合并rgb 和a，标量和矢量相乘
//O_rgba = srcAlpha*S_rgba+(1-srcAlpha)*D_rgba
Blend srcAlpha OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
//包含内置变量的 _LightColor0
#include "Lighting.cginc"
//C_diffuse = (C_light·m_diffuse)max(0,N·L) //漫反射计算公式
//都在unity 世界坐标计算，需要知道顶点在世界的位置，顶点法线，顶点视角位置
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord :TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD1;
float4 pos : SV_POSITION;
float3 worldNormal:NORMAL;
float3 worldPos:TEXCOORD2;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Color;
fixed _AlphaScale;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
//把顶点坐标转换到世界坐标，为后续取 L做准备
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
//把法线转换到 世界空间中
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
//纹理映射坐标，该顶点在纹理中对应的2D坐标
o.uv=v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
//逐像素 光照
//C_diffuse = (C_light·m_diffuse)max(0,N·L)
//获取公式中的各个变量，m_diffuse =此时材质面板给定的_Color*顶点的color
fixed4 col;
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
fixed3 N = normalize(i.worldNormal);
//UnityWorldSpaceLightDir输入世界空间中的坐标点，WorldSpaceLightDir 输入模型空间中的坐标顶点
fixed3 L = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
//clip(texColor.a-_AlphaScale);
//equal to
//if(m_diffuse.a-_AlphaScale)<0{
//discard;
//}
//计算漫反射部分
fixed3 c_light = _LightColor0.rgb;
fixed3 m_diffuse =texColor.rgb*_Color.rgb;
fixed3 c_diffuse = c_light*m_diffuse*max(0,dot(N,L));
//计算环境光产生的影响,环境光反射的也会受材质本身颜色影响
fixed3 ambient = m_diffuse*UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;
//环境光和漫反射光
//只有使用Blend命令打开混合后，我们在这里设置透明通道才有意义，否则
//这些透明度不会对片元透明效果有任何影响。
col = fixed4(ambient+c_diffuse,texColor.a*_AlphaScale);
return col;
}
ENDCG
}
}
Fallback "Transparent/VertexLit"
}
两个 pass，解决排序后的效果图 
双面渲染的透明效果
Culll Cull Back|Front|Off 可以声依永 Cull 指令来控制需要剔除哪个面的渲染图元，默认设置为 Back ，那么那些背对着摄像机的渲染图元就不会被渲染， 设置 Front，朝向摄像机的渲染图元不会被渲染，设置 off 会关闭剔除功能，所有图元都会被渲染，这时需要渲染的图元数目会成倍增加，因此除非是用于特殊效果 ，例如这里的双面渲染的透明效果，通常情况下课不会关闭剔除功能。
透明度测试的双面渲染
只需要在 Pass 的渲染设置中使用 Cull 指令来关闭剔除即可。
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Pass
{
Tags{"LightModel"="ForwardBase"}
Cull Off
}
透明度混合的双面渲染
由于透明度混合会关闭深度写入，想要得到正确的透明效果，渲染顺序是非常重要的，我们需要保证图元从后往前渲染。为此我们选择把 双面渲染的工作分成两个 pass，第一个 Pass 只渲染背面，第二个 Pass 只渲染正面，Unity 会顺序执行 SubShader 中的各个 Pass，因此背面总是在正面之前渲染。 这里偷懒了，直接在原来的 shader 中复制，粘贴
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Shader "Practice/AlphaBlendZWrite"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Color("Color Tint",Color) = (1,1,1,1)
_AlphaScale("Alpha Cutoff",Range(0,1))=0.5
}
SubShader
{
//RenderType 可以让unity把这个shader提前归入到“Transparent”组中
//"IgnoreProjector"="True" 不受投影器影响
//透明度混合使用的是 渲染序列是Transparent
Tags { "Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent" }
Pass
{
//LightModel 是 pass标签的一种，正确定义LightModel 才能正确得到unity的内置光照变量
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}
//第一个Pass只渲染背面，剔除前面
Cull Front
//关闭深度写入
ZWrite Off
//开启混合，等价于下列公式
// O_rgb= srcAlpha*S_rgb+(1-srcAlpha)*D_rgb
//O_a=srcAlpha*S_a+(1-srcAlpha)*D_a
//这里可以合并rgb 和a，标量和矢量相乘
//O_rgba = srcAlpha*S_rgba+(1-srcAlpha)*D_rgba
Blend srcAlpha OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
//包含内置变量的 _LightColor0
#include "Lighting.cginc"
//C_diffuse = (C_light·m_diffuse)max(0,N·L) //漫反射计算公式
//都在unity 世界坐标计算，需要知道顶点在世界的位置，顶点法线，顶点视角位置
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord :TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD1;
float4 pos : SV_POSITION;
float3 worldNormal:NORMAL;
float3 worldPos:TEXCOORD2;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Color;
fixed _AlphaScale;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
//把顶点坐标转换到世界坐标，为后续取 L做准备
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
//把法线转换到 世界空间中
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
//纹理映射坐标，该顶点在纹理中对应的2D坐标
o.uv=v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
//逐像素 光照
//C_diffuse = (C_light·m_diffuse)max(0,N·L)
//获取公式中的各个变量，m_diffuse =此时材质面板给定的_Color*顶点的color
fixed4 col;
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
fixed3 N = normalize(i.worldNormal);
//UnityWorldSpaceLightDir输入世界空间中的坐标点，WorldSpaceLightDir 输入模型空间中的坐标顶点
fixed3 L = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
//clip(texColor.a-_AlphaScale);
//equal to
//if(m_diffuse.a-_AlphaScale)<0{
//discard;
//}
//计算漫反射部分
fixed3 c_light = _LightColor0.rgb;
fixed3 m_diffuse =texColor.rgb*_Color.rgb;
fixed3 c_diffuse = c_light*m_diffuse*max(0,dot(N,L));
//计算环境光产生的影响,环境光反射的也会受材质本身颜色影响
fixed3 ambient = m_diffuse*UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;
//环境光和漫反射光
//只有使用Blend命令打开混合后，我们在这里设置透明通道才有意义，否则
//这些透明度不会对片元透明效果有任何影响。
col = fixed4(ambient+c_diffuse,texColor.a*_AlphaScale);
return col;
}
ENDCG
}
Pass
{
//LightModel 是 pass标签的一种，正确定义LightModel 才能正确得到unity的内置光照变量
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}
//第二个Pass只渲染前面，剔除背面
Cull Back
//关闭深度写入
ZWrite Off
//开启混合，等价于下列公式
// O_rgb= srcAlpha*S_rgb+(1-srcAlpha)*D_rgb
//O_a=srcAlpha*S_a+(1-srcAlpha)*D_a
//这里可以合并rgb 和a，标量和矢量相乘
//O_rgba = srcAlpha*S_rgba+(1-srcAlpha)*D_rgba
Blend srcAlpha OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
//包含内置变量的 _LightColor0
#include "Lighting.cginc"
//C_diffuse = (C_light·m_diffuse)max(0,N·L) //漫反射计算公式
//都在unity 世界坐标计算，需要知道顶点在世界的位置，顶点法线，顶点视角位置
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord :TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD1;
float4 pos : SV_POSITION;
float3 worldNormal:NORMAL;
float3 worldPos:TEXCOORD2;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _Color;
fixed _AlphaScale;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
//把顶点坐标转换到世界坐标，为后续取 L做准备
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
//把法线转换到 世界空间中
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
//纹理映射坐标，该顶点在纹理中对应的2D坐标
o.uv=v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
//逐像素 光照
//C_diffuse = (C_light·m_diffuse)max(0,N·L)
//获取公式中的各个变量，m_diffuse =此时材质面板给定的_Color*顶点的color
fixed4 col;
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
fixed3 N = normalize(i.worldNormal);
//UnityWorldSpaceLightDir输入世界空间中的坐标点，WorldSpaceLightDir 输入模型空间中的坐标顶点
fixed3 L = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
//clip(texColor.a-_AlphaScale);
//equal to
//if(m_diffuse.a-_AlphaScale)<0{
//discard;
//}
//计算漫反射部分
fixed3 c_light = _LightColor0.rgb;
fixed3 m_diffuse =texColor.rgb*_Color.rgb;
fixed3 c_diffuse = c_light*m_diffuse*max(0,dot(N,L));
//计算环境光产生的影响,环境光反射的也会受材质本身颜色影响
fixed3 ambient = m_diffuse*UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;
//环境光和漫反射光
//只有使用Blend命令打开混合后，我们在这里设置透明通道才有意义，否则
//这些透明度不会对片元透明效果有任何影响。
col = fixed4(ambient+c_diffuse,texColor.a*_AlphaScale);
return col;
}
ENDCG
}
}
Fallback "Transparent/VertexLit"
}
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权