Shader笔记2¶

渲染相关问题（Problem）¶

[x] BRDF
[x] GPU Instancing
[x] SRPBatcher
[ ] Shadow,联级阴影

tex2Dproj和tex2D的区别¶

ref tex2Dproj和tex2D的区别 tex2Dproj和tex2D这两个功能几乎相同。

唯一的区别是，在对纹理进行采样之前，tex2Dproj将输入的UV xy坐标除以其w坐标。这是将坐标从正交投影转换为透视投影。

例如以下段代码的返回值是相同的.

float existingDepth01 = tex2Dproj(_CameraDepthTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.screenPosition)).r;

float existingDepth01 = tex2D(_CameraDepthTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.screenPosition.xy / i.screenPosition.w)).r;

具体什么情况下使用tex2Dproj呢?
我们知道,裁剪空间的坐标经过缩放和偏移后就变成了(0,ｗ),而当分量除以分量W以后,就变成了(0,1),这样在计算需要返回(0,1)值的时候,就可以直接使用tex2Dproj了.

深度图基础及应用¶

ref Unity Shader - 深度图基础及应用
ref 神奇的深度图：复杂的效果，不复杂的原理
章节：ShaderLearn-CS61

[x] 渲染深度图
[x] 相交高亮
能量场
[x] 全局雾效
[x] 扫描线
水淹
[x] 垂直雾效
边缘检测
运动模糊
景深
[x] 透过墙壁绘制背后的“人影”

Depth实现特效实现概览¶

DepthTextureMode.Depth¶

深度会被保存在 _CameraDepthTexture 中，可以通过screenpos坐标来获取贴图中的值，然后使用 UNITY_SAMPLE_DEPTH 宏来提取深度（经常指向r通道）。

需要注意的是，深度纹理使用了与阴影投射（shadow caster）相同的Shader pass，所以如果一个对象不支持阴影投射，那么它将不会出现在深度纹理当中，并且只有RenderQueue小于等于2500的对象才能被渲染到深度纹理当中去。

    float2 uv = i.uv;
    float depth = UNITY_SAMPLE_DEPTH(tex2D(_CameraDepthTexture, uv));

DepthTextureMode.DepthNormals¶

带有Normals和depth 的的32位贴图，Normals根据Stereographic projection编码到R&G通道，Depth通过映射编码到 B&A 通道。Unity ShaderLab也提供DecodeDepthNormal 方法进行解码，其中深度是0~1范围。

Normals & Depth Texture 是通过 Camera Shader replacement 实现，可以将RenderType为：Opaque、TransparentCutout、TreeBark、TreeLeaf、TreeOpaque、TreeTransparentCutout、TreeBillboard、GrassBillboard、Grass类型才会进行深度渲染，对于Transparent\AlphaTest是不会渲染到这个纹理中。详情可参考：浅析Unity shader中RenderType的作用及_CameraDepthNormalsTexture

在使用中，需提前定义 _CameraDepthNormalsTexture ，使用DecodeDepthNormal解码，需要注意的是：深度是0~1范围，和_CameraDepthTexture 有区别。

    float2 uv = i.uv;
    half depth;
    half3 norm;
    DecodeDepthNormal(tex2D(_CameraDepthNormalTexture, uv), depth, norm);

入门版水面实现¶

使用相机做一张反射图，使用屏幕坐标作为UV进行采样
使用水的法线做出双层法线然后相加得出世界空间法线
用计算出的法线除以投影空间下的w（z值），做出近大远小的法线扰动（z值越远越大，作为被除数使得法线近大远小）然后和采样UV相加进行UV扰动
增加水底使用视差贴图
增加阳光照到水面BlinBlin闪闪的效果（将HDR部分扣除使用Bloom）

升级版海边¶

CS18 1. 水体颜色(Water color) 3. 镜面反射（高光） 3. 折射/水底(Refrection) 4. 焦散 4. 海浪（Wave） 5. 岸边泡沫(Foam) 6. 水体运动（顶点动画）

第十五章天空和水面¶

[x] 采样纹理颜色后进行减法操作，减2，然后取大于0的值，