Unity3D手游开发日记(5) - 适合移动平台的植被随风摆动

一直在思考怎么让场景更有生机,我觉得植被的随风摆动是必不可少的.CE3引擎的植被bending就做得特别棒.我也准备在手机上做一套.

 

先分析一下植被摆动常见的几种做法.其实不管哪种做法,核心就是让植被顶点做动画,有的顶点动的少(比如树根),有的顶点动的多(比如树顶),根据怎么样的权重来动?

 

方案1:  用UV来做权重.

这种方案对UV展开有要求,要从0到1,只适合面片草,这样的话草的根部和顶部的摆动权重就是一个0到1的线性的变化,随便用一个正玄波就能实现简单摆动了,

 

// 根据UV实现简单的顶点动画
float4 newPos = v.vertex;
newPos.xyz += _Wind_Simple.xyz * v.texcoord.y * _BendingFactor;

 

方案2: 用顶点和模型原点的距离来做权重.

 CE3的Main Bending就是这种方案.顶点到模型原点的距离,其实就是模型的顶点值,再用这个值除以包围盒的参数,就能得到每个顶点0到1的摆动权重,很简单是吧,这种方案对UV就没要求,适合所有植被,但是,这种方案不能用于合批,比如Unity自带的静态合批,因为合批以后,模型其实已经变了,顶点到原点的距离也已经变了.

方案3:用顶点颜色来做权重

CE3的Detail Bending就是此方案.让美术刷顶点颜色,来作为摆动权重,顶点颜色有几个通道,每个通道实现一种频率的摆动,这样就可以实现比较复杂的摆动,比如Blue通道用来处理主干的摆动,Red通道处理树枝的摆动,Green通道用来处理树叶的细节抖动.这种方案好处是,不受UV和合批的影响,适合任何植被,而且还可以实现比较复杂的细节抖动,让抖动更真实.麻烦的就是要教会美术刷顶点色,而且效率开销最大.

此方案应该是最完美的植被摆动方案,GPU GEM3对此有详细分析:

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结合项目实际情况,我的整体方案如下:

1.草用第一种,效率比较高

2.树木和旗子用第三种,控制使用,而且尽量减少这种模型的顶点数量,

 

全局风控制,

摆动的幅度还应该受风影响:

草的话用一种风,树木的话单独用一种风.

 

[ExecuteInEditMode]
public class VegetationWind : MonoBehaviour
{
    public Vector4 Wind = new Vector4(0.85f, 0.075f, 0.4f, 0.5f);
    public float WindFrequency = 0.75f;

    private float WaveFrequency = 4.0f;
    private float WaveAmplitude = 0.1f;

    void Start()
    {
        Shader.SetGlobalVector("_Wind_VertexColor", Wind);
        Shader.SetGlobalVector("_Wind_Simple", Wind);
    }

    void Update()
    {
        // wind 1
        Vector4 Wind1 = Wind * ((Mathf.Sin(Time.realtimeSinceStartup * WindFrequency)));
        Wind1.w = Wind.w;

        // wind 2q
        //Vector4 Wind2 = Wind1 * Wind1.w;
        Vector4 Wind2 = new Vector4();
        Wind2.x += Mathf.Sin(Time.realtimeSinceStartup * WaveFrequency) * WaveAmplitude;
        Wind2.y = 0;
        Wind2.z += Mathf.Sin(Time.realtimeSinceStartup * WaveFrequency + Mathf.PI * 0.5f) * WaveAmplitude;
        Wind2.w = 0;

        Shader.SetGlobalVector("_Wind_VertexColor", Wind1);
        Shader.SetGlobalVector("_Wind_Simple", Wind2);
    }
}