【Unity Shader】摇摆的小草——顶点动画

Shader 动画的主要点在坐标变换，代码：

 

Shader "Custom/Grass" {
	Properties {
		_MainTex ("Grass Texture", 2D) = "white" {}
		_TimeScale ("Time Scale", float) = 1
	}

	SubShader{
		Tags{"Queue"="Transparent" "RenderType"="Opaque" "IgnoreProject"="True"}
		Pass{
			Tags{"LightMode"="ForwardBase"}

			ZWrite Off
			Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
			Cull Off

			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#include "UnityCG.cginc" 

			sampler2D _MainTex;
			half _TimeScale;

			struct a2v {
				float4 vertex : POSITION;
				float4 texcoord : TEXCOORD0;
			};
			
			struct v2f {
				float4 pos : SV_POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};


			v2f vert(a2v v){
				v2f o;
				float4 offset = float4(0,0,0,0);
				offset.x = sin(3.1416 * _Time.y * clamp(v.texcoord.y-0.5, 0, 1))  * _TimeScale;
				o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex + offset);
				o.uv = v.texcoord.xy;
				return o;
			}

			fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
				return tex2D(_MainTex, i.uv);
			}

			ENDCG
		}
	}
	FallBack Off
}

 

 

Shader中设置渲染队列为 Transparent， 如果需要batch场景中模型的话需要在 Tags 中加上 “DisableBatching=True”， 不允许批处理。

关闭深度写入 Zwrite off。 关闭剔除，渲染双面Cull Off。开启混合为了显示透明 Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha。

 

vertex函数中， 必须把坐标转换成视觉空间， 所以我们把操作就集中在这里，我的想法是： 

草是延 Y 轴生长的， 而且根不能动。所以，在判断当前的坐标有两种情况：

1， 如果 y 坐标靠近 0 时，我们认为他是根部，根部不需要改变。
 2， 其他高度， y  需要沿着某个方向做来回的摇摆pingpong运动。

当把根部看做原点，草的运动可以当成正弦函数， 取坐标距离底部的距离做一个限制，使底部摆动小clamp(v.texcoord.y-0.5, 0, 1)。 clamp(x, a, b) 的作用时当 x< a时 x=a， 当x > b 时 x=b。

我们做一个x方向的偏移（也可以z），sin(3.1416 * _Time.y * clamp(v.texcoord.y-0.5, 0, 1))， _Time是一个时间变化量，最后在乘上一个我们偏移的最大距离 _TimeScale即可。

最后，把SV_POSITION寄存器中的坐标设置为原本的坐标vertex 加上便宜坐标offset 后的转换。