基于Unity实现油画风格的着色器

// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'

Shader "Custom/oilScreen" {
    //------------------------------------【属性值】------------------------------------
    Properties
    {
        _MainTex("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Distortion("_Distortion", Range(0.0, 1.0)) = 0.3
        _ScreenResolution("_ScreenResolution", Vector) = (0., 0., 0., 0.)
        _ResolutionValue("_ResolutionValue", Range(0.0, 5.0)) = 1.0
        _Radius("_Radius", Range(0.0, 5.0)) = 2.0
    }

    //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------
    SubShader
    {
        //--------------------------------唯一的通道-------------------------------
        Pass
        {
            //设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试（AlphaTest Off）
            ZTest Always

            //===========开启CG着色器语言编写模块===========
            CGPROGRAM

            //编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0
            #pragma target 3.0

            //编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            //包含辅助CG头文件
            #include "UnityCG.cginc"

            //外部变量的声明
            uniform sampler2D _MainTex;
            uniform float _Distortion;
            uniform float4 _ScreenResolution;
            uniform float _ResolutionValue;
            uniform int  _Radius;

            //顶点输入结构
            struct vertexInput
            {
                float4 vertex : POSITION;//顶点位置
                float4 color : COLOR;//颜色值
                float2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
            };

            //顶点输出结构
            struct vertexOutput
            {
                half2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
                float4 vertex : SV_POSITION;//像素位置
                fixed4 color : COLOR;//颜色值
            };


            //--------------------------------【顶点着色函数】-----------------------------
            // 输入：顶点输入结构体
            // 输出：顶点输出结构体
            //---------------------------------------------------------------------------------
            vertexOutput vert(vertexInput Input)
            {
                //【1】声明一个输出结构对象
                vertexOutput Output;

                //【2】填充此输出结构
                //输出的顶点位置为模型视图投影矩阵乘以顶点位置，也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口
                Output.vertex = UnityObjectToClipPos(Input.vertex);
                //输出的纹理坐标也就是输入的纹理坐标
                Output.texcoord = Input.texcoord;
                //输出的颜色值也就是输入的颜色值
                Output.color = Input.color;

                //【3】返回此输出结构对象
                return Output;
            }

            //--------------------------------【片段着色函数】-----------------------------
            // 输入：顶点输出结构体
            // 输出：float4型的颜色值
            //---------------------------------------------------------------------------------
            float4 frag(vertexOutput Input) : COLOR
            {
                //【1】根据设置的分辨率比值，计算图像尺寸
                float2 src_size = float2(_ResolutionValue / _ScreenResolution.x, _ResolutionValue / _ScreenResolution.y);
                
                //【2】获取坐标值
                float2 uv = Input.texcoord.xy;

                //【3】根据半径，计算出n的值
                float n = float((_Radius + 1) * (_Radius + 1));;

                //【4】定义一些参数
                float3 m0 = 0.0;  float3 m1 = 0.0;
                float3 s0 = 0.0;  float3 s1 = 0.0;
                float3 c;

                //【5】按半径Radius的值，迭代计算m0和s0的值
                for (int j = -_Radius; j <= 0; ++j)
                {
                    for (int i = -_Radius; i <= 0; ++i)
                    {
                        c = tex2D(_MainTex, uv + float2(i, j) * src_size).rgb; 
                        m0 += c; 
                        s0 += c * c;
                    }
                }

                //【6】按半径Radius的值，迭代计算m1和s1的值
                for (int j = 0; j <= _Radius; ++j)
                {
                    for (int i = 0; i <= _Radius; ++i)
                    {
                        c = tex2D(_MainTex, uv + float2(i, j) * src_size).rgb; 
                        m1 += c;
                        s1 += c * c;
                    }
                }

                //【7】定义参数，准备计算最终的颜色值
                float4 finalFragColor = 0.;
                float min_sigma2 = 1e+2;

                //【8】根据m0和s0，第一次计算finalFragColor的值
                m0 /= n;
                s0 = abs(s0 / n - m0 * m0);

                float sigma2 = s0.r + s0.g + s0.b;
                if (sigma2 < min_sigma2) 
                {
                    min_sigma2 = sigma2;
                    finalFragColor = float4(m0, 1.0);
                }

                //【9】根据m1和s1，第二次计算finalFragColor的值
                m1 /= n;
                s1 = abs(s1 / n - m1 * m1);

                sigma2 = s1.r + s1.g + s1.b;
                if (sigma2 < min_sigma2) 
                {
                    min_sigma2 = sigma2;
                    finalFragColor = float4(m1, 1.0);
                }

                //【10】返回最终的颜色值
                return finalFragColor;
            }

            ENDCG
        }

    }
}

在材质上赋予着色器之后将材质球贴敷到游戏对象上就能够看到油画效果，需要根据需求取调节材质球上的着色器各个参数，以应对不同的需求。

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本文作者：艾孜尔江
本文链接：https://www.cnblogs.com/ezhar/p/12836248.html
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