Unity Shader 玻璃效果
一个玻璃效果主要分为两个部分，一部分是折射效果的计算，另一部分则是反射。下面分类进行讨论：
折射：
1.利用Grass Pass对当前屏幕的渲染图像进行采样
2.得到法线贴图对折射的影响
3.对采集的屏幕图像进行关于法线方向上的扭曲和偏移，以模拟折射效果
反射：
主要利用环境贴图产生反射的残影，并和主贴图采样结果混合
得到反射和折射的结果后，以一个插值变量控制最终效果（类似于玻璃的透光率）；
脚本如下：
1 // Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld' 2 3 Shader "MyUnlit/GlassRefraction" 4 { 5 Properties 6 { 7 _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} 8 //这里的法线贴图用于计算折射产生的扭曲 9 _BumpMap("Normal Map",2D)="bump"{} 10 //这里的环境贴图用于反射周围环境的部分残影 11 _Cubemap("Environment Map",cube)="_Skybox"{} 12 _Distortion("Distortion",range(0,100))=10 13 //一个折射系数，用于控制折射和反射的占比 14 _RefractAmount("Refract Amount",range(0,1))=1 15 } 16 SubShader 17 { 18 //保证该物体渲染时，其他不透明物体都已经渲染完成 19 Tags { "RenderType"="Opaque" "Queue"="Transparent"} 20 //抓取当前屏幕的渲染图像并存入指定纹理 21 GrabPass{"_RefractionTex"} 22 23 Pass 24 { 25 CGPROGRAM 26 #pragma vertex vert 27 #pragma fragment frag 28 29 #include "UnityCG.cginc" 30 31 struct appdata 32 { 33 float4 vertex : POSITION; 34 float2 uv : TEXCOORD0; 35 float3 normal:NORMAL; 36 float4 tangent:TANGENT; 37 }; 38 39 struct v2f 40 { 41 float4 uv : TEXCOORD0; 42 float4 pos : SV_POSITION; 43 float4 scrPos : TEXCOORD4; 44 float4 TtoW0:TEXCOORD1; 45 float4 TtoW1:TEXCOORD2; 46 float4 TtoW2:TEXCOORD3; 47 }; 48 49 sampler2D _MainTex; 50 float4 _MainTex_ST; 51 sampler2D _BumpMap; 52 float4 _BumpMap_ST; 53 samplerCUBE _Cubemap; 54 float _Distortion; 55 fixed _RefractAmount; 56 sampler2D _RefractionTex; 57 float4 _RefractionTex_TexelSize; 58 59 v2f vert (appdata v) 60 { 61 v2f o; 62 63 o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); 64 65 o.uv.xy = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex); 66 o.uv.zw = TRANSFORM_TEX(v.uv, _BumpMap); 67 //得到屏幕采样坐标 68 o.scrPos = ComputeGrabScreenPos(o.pos); 69 70 float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz; 71 float3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal); 72 float3 worldTangent = UnityObjectToWorldDir(v.tangent.xyz); 73 float3 worldBinormal = cross(worldTangent, worldNormal)*v.tangent.w; 74 75 o.TtoW0 = float4(worldTangent.x, worldBinormal.x, worldNormal.x, worldPos.x); 76 o.TtoW1 = float4(worldTangent.y, worldBinormal.y, worldNormal.y, worldPos.y); 77 o.TtoW2 = float4(worldTangent.z, worldBinormal.z, worldNormal.z, worldPos.z); 78 79 return o; 80 } 81 82 fixed4 frag (v2f i) : SV_Target 83 { 84 float3 worldPos = float3(i.TtoW0.w,i.TtoW1.w,i.TtoW2.w); 85 float3x3 TtoW = float3x3(i.TtoW0.xyz, i.TtoW1.xyz, i.TtoW2.xyz); 86 87 fixed3 worldViewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(worldPos)); 88 89 fixed3 tanNormal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.uv.zw)); 90 fixed3 worldNormal = mul(TtoW, tanNormal); 91 //对采集的屏幕图像进行关于法线方向上的扭曲和偏移，也就是模拟折射的效果 92 float2 offset = tanNormal.xy*_Distortion*_RefractionTex_TexelSize.xy; 93 i.scrPos.xy += offset; 94 fixed3 refractCol = tex2D(_RefractionTex, i.scrPos.xy / i.scrPos.w).xyz; 95 //这一块用来模拟反射的效果，反射越强，也就是透光度越低，越能看到主贴图纹理以及周围环境反射的残影 96 fixed3 reflectDir = reflect(-worldViewDir, worldNormal); 97 fixed4 mainTexCol = tex2D(_MainTex, i.uv.xy); 98 fixed4 cubemapCol = texCUBE(_Cubemap, reflectDir); 99 fixed3 reflectCol = mainTexCol.rgb*cubemapCol.rgb; 100 //最后将折射和反射进行一个综合叠加，_RefractAmount可以认为是透光率，当它为1时，就是全透过而没有反射，为0时就是全反射跟镜子一样 101 fixed3 color = refractCol * _RefractAmount + reflectCol * (1 - _RefractAmount); 102 return fixed4(color,1.0); 103 } 104 ENDCG 105 } 106 } 107 fallback "Diffuse" 108 }
效果如下：
