Unity3D Shader实现镜子效果

1. 概述

在Unity3D中，我们可以使用Shader实现各种特效，包括镜子效果。镜子效果是一种在游戏场景中常见的效果，它可以模拟物体在镜子中的反射和折射效果，给场景增加更加逼真的质感和细节。

2. 实现思路

要实现镜子效果，我们可以通过使用反射和折射的技术来模拟镜面的反射和透明度。具体思路如下：

2.1 实现反射

要实现物体在镜子中的反射效果，我们可以使用Unity3D中的反射矩阵，并将其应用于Shader中的顶点坐标。这样，当物体位于镜子前面时，它的顶点坐标将被反射到镜子的背面，从而产生反射效果。

为了实现反射效果，我们需要在Shader中定义一个反射矩阵，并将其乘以顶点坐标。以下是一个示例代码：

float4x4 reflectionMatrix;
v2f vert (float4 vertex : POSITION)
{
    // 反射
    float4 reflectedVertex = mul(reflectionMatrix, vertex);
    // ...
}

通过以上代码，我们可以将物体的顶点坐标反射到镜子的背面，从而实现反射效果。

2.2 实现折射

要实现物体在镜子中的折射效果，我们可以使用Unity3D中的光线折射函数进行计算。具体来说，我们可以使用函数refract来模拟光线通过不同折射率的介质时的折射效果。

为了实现折射效果，我们需要在Shader中定义一个折射率变量，并使用函数refract来计算折射后的光线方向。以下是一个示例代码：

float refractionIndex;
v2f vert (float4 vertex : POSITION, float3 normal : NORMAL, float2 uv : TEXCOORD0)
{
    // 计算折射方向
    float3 refractedDirection = refract(normal, -incidentDirection, refractionIndex);
    // ...
}

通过以上代码，我们可以根据物体表面的法线和折射率来计算折射后的光线方向，从而实现折射效果。

3. 实现代码

下面是一个基于Unity3D的Surface Shader的示例代码，用于实现镜子效果：

Shader "Custom/MirrorShader"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" {}
        _Gloss ("Gloss", Range(0, 1)) = 0.5
    }
    
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert addshadow fullforwardshadows
        sampler2D _MainTex;
        float _Gloss;
        
        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
        {
            // 材质颜色
            o.Albedo = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb;
            // ...
        }
        ENDCG
    }
}

通过以上代码，我们定义了一个名为"Custom/MirrorShader"的Shader，并使用了Surface Shader的方式实现。在surf函数中，我们可以像普通的Surface Shader一样定义材质的颜色和属性。

4. 使用效果

为了使用镜子效果，我们需要将此Shader应用于游戏场景中的镜子物体上。具体步骤如下：

4.1 创建镜子物体

首先，在Unity中创建一个立方体或平面，用作镜子物体。确保该物体的材质使用了上述实现的MirrorShader。

4.2 调整镜子参数

在MirrorShader的Inspector面板中，可以修改_MainTex属性来指定镜子的反射贴图，调整_Gloss属性来改变镜面的光泽度。

4.3 设置角度

为了让反射效果更加逼真，可以调整镜子物体的角度，使其对应场景中的物体位置。

通过以上步骤，我们可以实现一个基本的镜子效果，并在游戏场景中增加更加真实的反射和折射效果。

5. 总结

本文介绍了如何使用Unity3D Shader实现镜子效果。通过使用反射和折射的技术，我们可以模拟物体在镜子中的反射和折射效果，带来更加逼真的场景质感和细节。通过调整镜子物体的材质参数和角度，我们可以获得不同的反射和折射效果，从而满足游戏场景中不同的需求。