Unity Shader 用鼠标绘制自由多边形
实现 : 支持在 Plane 上用鼠标点击，确定多边形顶点，并且绘制多边形的边，在内部填充颜色 ;
Plane 带有碰撞体 , 使用鼠标选取位置的时候涉及到碰撞检测 .
ScriptShader005.cs 脚本实现鼠标点击和向 Shader 传递信息的功能 .
Shader005.shader 实现多边形的绘制功能 . 传送门 → 绘制多边形的函数
效果图 :
MainCamera 关联的脚本 ScriptShader005.cs :
using UnityEngine;
using System.Collections;
[ExecuteInEditMode]
public class ScriptShader005 : MonoBehaviour
{
// 绑定材质
public Material mat;
// 存储获取的 3D 坐标
Vector3[] worldPos;
// 存储待绘制的多边形顶点屏幕坐标
Vector4[] screenPos;
// 多边形顶点总数
int maxPointNum = 10;
// 当前已经获得的顶点数
int currentPointNum = 0;
// 传递顶点数量给 Shader
int pointNum2Shader = 0;
// 是否处于顶点获取过程
bool InSelection = true;
void Start ()
{
worldPos = new Vector3[maxPointNum];
screenPos = new Vector4[maxPointNum];
}
void Update ()
{
// 传递顶点屏幕位置信息给 shader
mat.SetVectorArray ("Value", screenPos);
// 传递顶点数量给 shader
mat.SetInt ("PointNum", pointNum2Shader);
// 使用摄像机发射一条射线 , 以获取要选择的 3D 位置
Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay (Input.mousePosition);
RaycastHit hit;
if (Physics.Raycast (ray, out hit, 100)) {
Debug.DrawLine (ray.origin, hit.point, Color.red);
}
// 利用鼠标点击来获取位置信息
if (Input.GetMouseButtonDown (0) && InSelection) {
if (currentPointNum < maxPointNum) {
currentPointNum++;
pointNum2Shader++;
worldPos [currentPointNum - 1] = hit.point;
Vector3 v3 = Camera.main.WorldToScreenPoint (worldPos [currentPointNum - 1]);
screenPos [currentPointNum - 1] = new Vector4 (v3.x, v3.y, v3.z, 0);
} else {
// 超过了多边形顶点总数就不能继续获取
InSelection = false;
}
}
// 实时更新已选择的 3D 点的屏幕位置
for (int i = 0; i < maxPointNum; i++) {
Vector3 v3 = Camera.main.WorldToScreenPoint (worldPos [i]);
screenPos [i] = new Vector4 (v3.x, v3.y, v3.z, 0);
}
// 检测是否有 3D 点移动到了摄像机后面 , 如果有 , 则停止绘制
for (int i = 0; i < currentPointNum; i++) {
if (Vector3.Dot (worldPos [i] - Camera.main.transform.position, Camera.main.transform.forward) <= 0) {
pointNum2Shader = 0;
break;
}
pointNum2Shader = currentPointNum;
}
}
// 抓取当前的渲染图像进行处理
void OnRenderImage (RenderTexture src, RenderTexture dest)
{
Graphics.Blit (src, dest, mat);
}
}
Shader005.shader :
Shader "Custom/Shader005" {
Properties {
// 定义基本属性 , 可以从编辑器中进行设置的变量
}
CGINCLUDE
// 从应用程序传入顶点函数的数据结构定义
struct a2v {
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
// 从顶点函数传入片元函数的数据结构定义
struct v2f {
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
// 定义贴图变量
sampler2D _MainTex;
// 定义与脚本进行通信的变量 , 10 个顶点
vector Value[10];
int PointNum = 0;
// 计算两点之间的距离的函数
float Dis(float4 v1, float4 v2) {
return sqrt(pow(v1.x - v2.x,2) + pow(v1.y - v2.y,2));
}
// 绘制线段
bool DrawLineSegment(float4 p1, float4 p2, float lineWidth, v2f i) {
float4 center = float4((p1.x + p2.x)/2, (p1.y + p2.y)/2, 0, 0);
// 计算点到直线的距离
float d = abs((p2.y - p1.y) * i.vertex.x +
(p1.x - p2.x) * i.vertex.y +
p2.x * p1.y - p2.y * p1.x) / sqrt(pow(p2.y - p1.y, 2) + pow(p1.x - p2.x, 2));
// 小于或者等于线宽的一般的时候就属于直线的范围
float lineLength = sqrt(pow(p1.x - p2.x, 2) + pow(p1.y - p2.y, 2));
if(d <= lineWidth/2 && Dis(i.vertex, center) < lineLength/2) {
return true;
}
return false;
}
// 绘制多边形
bool pnpoly(int nvert, float4 vert[10], float testx, float testy) {
int i, j;
bool c = false;
float vertx[10];
float verty[10];
for(int n=0; n<nvert; n++) {
vertx[n] = vert[n].x;
verty[n] = vert[n].y;
}
for(i=0,j=nvert-1; i<nvert; j=i++){
if(((verty[i] > testy) != (verty[j] > testy)) && (testx < (vertx[j] - vertx[i]) * (testy - verty[i]) / (verty[j] - verty[i]) + vertx[i])) {
c = !c;
}
}
return c;
}
v2f vert (a2v v) {
v2f o;
// 将物体顶点从模型空间转换到摄像机裁剪空间
// 简写方式 : o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
// 2D UV 坐标变换 , 简写方式 : o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
// o.uv = v.uv.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
// 绘制多边形顶点
for(int j=0; j< PointNum; j++) {
if(Dis(i.vertex, Value[j]) < 10/2) {
return fixed4(1,0,0,0.5);
}
}
// 绘制多边形的边
for(int k=0; k<PointNum; k++) {
if(k == PointNum - 1) {
if(DrawLineSegment(Value[k], Value[0], 2,i)) {
return fixed4(1, 1, 0, 0.5);
}
} else {
if(DrawLineSegment(Value[k], Value[k+1], 2, i)) {
return fixed4(1, 1, 0, 0.5);
}
}
}
// 填充多边形的内部
if(pnpoly(PointNum, Value, i.vertex.x, i.vertex.y)) {
return fixed4(0, 1, 0, 0.3);
}
return fixed4(0, 0, 0, 0);
}
ENDCG
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
Pass {
// 选取 Alpha 混合方式
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
// 在 CGPROGRAM 代码块中写自己的处理过程
CGPROGRAM
// 定义顶点函数和片元函数的入口分别为 vert 和 frag
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
ENDCG
}
}
}
点到直线距离公式 :
End.
