Unity3d Shader开发(三)Pass(Texturing )

 

纹理在基本的顶点光照被计算后被应用。在着色器中通过SetTexture 命令来完成。

 

SetTexture 命令在片面程序被使用时不会生效;这种模式下像素操作被完全描述在着色器中。

Unity3d Shader开发(三)Pass(Texturing )

 

材质贴图可以用来做老风格的混合器效果。你能在一个通道中使用多个SetTexture 命令 - 所有纹理被顺序的应用,如同绘画程序中的层一样。SetTexture 命令必须放置在通道的末尾。

Syntax 语法

SetTexture [TexturePropertyName] { Texture Block }
分配一个纹理,TextureName必须定义为一个纹理属性。如何应用纹理被定义在TextrueBlock中

纹理块控制纹理如何被应用。在纹理块中能执行3种命令:合并,矩阵和不变色。

Texture block combine command 纹理块合并命令

combine src1 * src2
将源1和源2的元素相乘。结果会比单独输出任何一个都要暗
combine src1 + src2
将将源1和源2的元素相加。结果会比单独输出任何一个都要亮
combine src1 - src2
源1 减去 源2
combine src1 +- src2
先相加,然后减去0.5(添加了一个符号)
combine src1 lerp (src2src3
使用源2的透明度通道值在源3和源1中进行差值,注意差值是反向的:当透明度值是1是使用源1,透明度为0时使用源3
combine src1 * src2 + src3
源1和源2的透明度相乘,然后加上源3
combine src1 * src2 +- src3
源1和源2的透明度相乘,然后和源3做符号加
combine src1 * src2 - src3
源1和源2的透明度相乘,然后和源3相减

所有源属性都可以是previous, constant, primary or texture其中的一个。

  • Previous is the the result of the previous SetTexture. 
    上一次SetTexture的结果
  • Primary is the color from the lighting calculation or the vertex color if it is bound. 
    来自光照计算的颜色或是当它綁定时的顶点颜色
  • Texture is the color of the texture specified by [_TextureName] in the SetTexture (see above). 
    在SetTexture中被定义的纹理的颜色
  • Constant is the color specified in ConstantColor. 
    被ConstantColor定义的颜色

Modifiers 解释:

  • 上述的公式都均能通过关键字 Double 或是 Quad 将最终颜色调高亮度2倍或4倍。
  • 所有的src属性,除了差值参数都能被标记一个-符号来使最终颜色反相。
  • 所有src属性能通过跟随 alpha 标签来表示只取用alpha通道。

Texture block constantColor command (纹理块constantColor 命令)

ConstantColor color
定义在combine命令中能被使用的不变颜色

Texture block matrix command (纹理块matrix命令)

matrix [MatrixPropertyName]
使用给定矩阵变换纹理坐标

Details 细节

较老的显卡对纹理使用分层的方案。纹理在每一层后被应用一次颜色的修改。对每一个纹理,一般来说纹理都是和上一次操作的结果混合。

Unity3d Shader开发(三)Pass(Texturing )

注意,在“真正的固定功能”设备(OpenGL, OpenGL ES 1.1, Wii),每个SetTexture阶段的值被限制为0..1范围。其他地方(Direct3D, OpenGL ES 2.0)该范围可能或不可能更高。这可能会影响SetTexture阶段,可能产生的值高于1.0。

Separate Alpha & Color computation 分离的透明度和颜色混合

缺省情况下,混合公式被同时用于计算纹理的RGB通道和透明度。同时,你也能指定只针对透明度进行计算,如下:

SetTexture[_MainTex]{ combine previous * texture, previous + texture }

如上所述,我们对RGB的颜色做乘然后对透明度相加

Specular highlights 反射高光

默认情况下primary颜色是漫反射,阴影色和高光颜色(在光线计算中定义)的加和。如果你将通道设置中的SeparateSpecular 打开,高光色会在混合计算后被加入,而不是之前。这是内置顶点着色器的默认行为。

Graphics hardware support 图形硬件支持

一些旧的显示卡不能支持某些纹理混合模式,不同的卡有不同数目的SetTexture阶段可用。着色器作者应该为他们想支持的卡分开写SubShaders 。

支持像素着色器1.1版本的图形卡(...)支持所有的混合器模式并且可以拥有至少4级渲染阶段。下表简述了硬件支持。

 

Card Stage count Combiner modes not supported
NVIDIA GeForce 3/4Ti and up 4 In OpenGL on Windows, src1*src2-src3 is not supported
NVIDIA TNT2, GeForce 256, GeForce 2, GeForce 4MX 2 In OpenGL on Windows, src1*src2-src3 is not supported
ATI Radeon 9500 and up 4-8 8 in OpenGL, 4 in D3D9
ATI Radeon 8500-9250 4-6 6 in OpenGL, 4 in D3D9
ATI Radeon 7500 3  
ATI Rage 2 src1*src2+src3 
src1*src2+-src3 
src1*src2-src3

 

示例

这个小例子使用了两张纹理。首先设置第一个混合器只使用_MainTex,然后使用_BlendTex的Alpha通道来淡入_BlendTex的RGB颜色。

Shader "Examples/2 Alpha Blended Textures" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _BlendTex ("Alpha Blended (RGBA) ", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader {
        Pass {
            // Apply base texture
            // 应用主纹理
            SetTexture [_MainTex] {
                combine texture
            }
            // Blend in the alpha texture using the lerp operator
            // 使用差值操作混合Alpha纹理
            SetTexture [_BlendTex] {
                combine texture lerp (texture) previous
            }
        }
    }
}

Unity3d Shader开发(三)Pass(Texturing )

Alpha控制自发光

Shader "Examples/Self-Illumination" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB) Self-Illumination (A)", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader {
        Pass {
            // Set up basic white vertex lighting
            //设置白色顶点光照
            Material {
                Diffuse (1,1,1,1)
                Ambient (1,1,1,1)
            }
            Lighting On

            // Use texture alpha to blend up to white (= full illumination)
            // 使用纹理Alpha来混合白色(完全发光)
            SetTexture [_MainTex] {
                constantColor (1,1,1,1)
                combine constant lerp(texture) previous
            }
            // Multiply in texture
            // 和纹理相乘
            SetTexture [_MainTex] {
                combine previous * texture
            }
        }
    }
}

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把顶点光照着色器的所有的光照属性放入:

Shader "Examples/Self-Illumination 3" {
    Properties {
        _IlluminCol ("Self-Illumination color (RGB)", Color) = (1,1,1,1)
        _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,0)
        _SpecColor ("Spec Color", Color) = (1,1,1,1)
        _Emission ("Emmisive Color", Color) = (0,0,0,0)
        _Shininess ("Shininess", Range (0.01, 1)) = 0.7
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
    }

    SubShader {
        Pass {
            // Set up basic vertex lighting
            Material {
                Diffuse [_Color]
                Ambient [_Color]
                Shininess [_Shininess]
                Specular [_SpecColor]
                Emission [_Emission]
            }
            Lighting On

            // Use texture alpha to blend up to white (= full illumination)
            SetTexture [_MainTex] {
                constantColor [_IlluminCol]
                combine constant lerp(texture) previous
            }
            // Multiply in texture
            SetTexture [_MainTex] {
                combine previous * texture
            }
        }
    }
} 

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