Unity Shader模拟玻璃效果-猿码集

Unity Shader模拟玻璃效果

1. 简介

玻璃是一个常见的材质，它的特点是透明性和折射光线。在Unity中，我们可以使用Shader来模拟玻璃效果，使物体看起来像是由玻璃材质制成的。本文将介绍如何使用Unity Shader实现玻璃效果。

2. 实现玻璃效果的基本原理

玻璃效果的基本原理是通过折射光线来模拟物体的透明性。当光线从一个介质进入另一个介质时，其光线方向会发生改变，这个现象就是光的折射。在玻璃效果中，我们需要计算折射光线的方向，并根据折射光线的方向来计算物体的颜色。

实现玻璃效果的关键是怎么计算折射光线的方向。在Unity的Shader中，我们可以使用内置的函数float3 Refract(float3 I, float3 N, float eta)，其中I是入射光线的方向向量，N是法线向量，eta是折射率。这个函数会返回折射光线的方向向量。

下面是一个示例代码片段，演示了如何在Shader中计算折射光线的方向：


float3 incident = normalize(incidentDirection);
float3 normal = normalize(surfaceNormal);
float3 refracted = refract(incident, normal, eta);

在实际应用中，我们还需要考虑光的衰减效果。通常情况下，光线在透明材质中会衰减，即一部分光线被吸收。为了实现这个效果，我们可以使用Beer-Lambert定律，该定律描述了光线在材质中的衰减。在Shader中，我们可以使用下面的公式来计算衰减后的颜色：


float3 attenuatedColor = baseColor * exp(-absorption * distance);

其中baseColor是入射光线的颜色，absorption是衰减系数，distance是光线在材质中的传播距离。

3. 实现玻璃效果的Shader代码

下面是一个简单的玻璃效果的Shader代码示例，实现了基本的折射和衰减效果：


Shader "Glass" {
    Properties {
        _MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert
        sampler2D _MainTex;
        half _Glossiness;
        half _Metallic;
        half _Temperature;
        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
            float3 incident = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
            float3 normal = normalize(UnityObjectToWorldNormal(IN.uv_MainTex));
            float3 refracted = refract(incident, normal, _Temperature);
            
            float3 attenuation = exp(-_Absorption * _Distance);
            o.Albedo *= attenuation;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

在上面的代码中，我们定义了一个名为"Glass"的Shader。在Properties部分，我们定义了一个_MainTex属性，用于指定物体的主贴图。在SubShader部分，我们使用了表面着色器"Lambert"来给物体上色。在surf函数中，我们计算了折射光线的方向，并使用衰减公式计算衰减后的颜色。

使用这个Shader，我们可以将它应用到一个材质球上，并将材质球应用到一个模型上，就能实现玻璃效果了。调整_Temperature参数可以改变玻璃的折射效果，数值在0到1之间。根据题目要求，将temperature设置为0.6。

4. 总结

通过使用Unity Shader，我们可以很容易地实现玻璃效果。使用内置的函数可以计算折射光线的方向，并使用Beer-Lambert定律计算颜色的衰减效果。以上是一个简单的示例，你可以根据自己的需求进一步改进和优化这个Shader，以实现更逼真的玻璃效果。

Unity Shader模拟玻璃效果