unity实现透明水波纹扭曲-猿码集

1. 引言

计算机图形学中的水波纹效果是一种常见的效果，可以用来模拟水面的扭动和波动效果，增加场景的真实感。在Unity中，我们可以通过编写自定义着色器来实现透明水波纹扭曲效果。本文将详细介绍如何使用Unity实现透明水波纹扭曲效果。

2. 实现原理

实现透明水波纹扭曲效果的原理是利用顶点着色器和片段着色器来对模型的顶点位置和颜色进行改变。具体步骤如下：

2.1 顶点扰动

在顶点着色器中，我们可以通过改变顶点的坐标来实现水波纹的扭曲效果。假设场景中有一个平面模型，我们可以在顶点着色器中根据时间和顶点位置计算出扰动后的新坐标。

首先，我们需要在顶点输入结构中添加一个时间变量：


struct appdata {
    float4 vertex : POSITION;
    float2 uv : TEXCOORD0;
    float time : TIME;
};

然后，在顶点着色器中计算新的顶点坐标：


float4 vertexShader(appdata v) : SV_POSITION {
    float4 worldPos = mul(UNITY_MATRIX_M, v.vertex);
    float3 newPos = worldPos.xyz + calculateDistortion(v.vertex.xy, v.time);
    return mul(UNITY_MATRIX_P, mul(UNITY_MATRIX_V, float4(newPos, 1.0)));
}
float2 calculateDistortion(float2 vertexPosition, float time) {
    // 根据顶点位置和时间计算水波纹扰动量
    // 省略具体计算代码
    return distortion;
}

在calculateDistortion函数中，我们可以根据顶点的位置和当前时间计算出水波纹扰动量。

2.2 波纹颜色

除了顶点扰动，我们还可以在片段着色器中对模型的颜色进行扰动，以增强水波纹效果。我们可以通过将模型的颜色与水波纹纹理进行组合来实现。

首先，我们需要在片段输入结构中添加一个波纹纹理变量：


struct v2f {
    float4 vertex : SV_POSITION;
    float2 uv : TEXCOORD0;
    float4 color : COLOR;
};
sampler2D _WaveTexture;

然后，在片段着色器中根据纹理坐标和时间计算出扰动后的颜色：


float4 fragmentShader(v2f i) : SV_TARGET {
    float4 waveColor = tex2D(_WaveTexture, i.uv + calculateWaveOffset(i.vertex.xy, i.time));
    return i.color * waveColor;
}
float2 calculateWaveOffset(float2 vertexPosition, float time) {
    // 根据顶点位置和时间计算水波纹偏移量
    // 省略具体计算代码
    return waveOffset;
}

在calculateWaveOffset函数中，我们可以根据顶点的位置和当前时间计算出水波纹的偏移量。

3. Unity中的实现

为了在Unity中实现透明水波纹扭曲效果，我们需要进行以下步骤：

3.1 创建材质

首先，在Unity中创建一个新的材质，并将其Shader属性设置为"Custom/TransparentWave"。这个Shader是我们自定义的透明水波纹Shader。

3.2 编写顶点着色器和片段着色器

在Shader文件中，编写顶点着色器和片段着色器，实现透明水波纹扭曲效果。可以使用上文中的代码作为参考。

3.3 在模型上应用材质

将创建的材质应用到需要显示透明水波纹效果的模型上，可以使用Material属性窗口中的"Shader"属性进行选择。

3.4 设置材质参数

在材质的属性窗口中，可以设置水波纹相关的参数，如水波纹纹理、水波纹颜色等。可以通过拖拽纹理文件到相应的属性框中来设置纹理。

3.5 效果调整

根据实际效果需要，可以在Shader中调整顶点扰动和颜色扰动的程度，以及波动的速度等参数。可以通过修改代码中的参数或者在属性窗口中设置对应的参数来调整效果。

4. 总结

通过自定义顶点着色器和片段着色器，我们可以在Unity中实现透明水波纹扭曲效果。通过对顶点进行扰动和对颜色进行扰动，可以增加模型的真实感和动态效果。通过合理调整参数，可以获得更加逼真的水波纹效果。

unity实现透明水波纹扭曲