（本文纯属自创，难免有疏漏之处，还望各位大侠不吝指正。）
看了各种体积光的教程，尝试了做了一下，发现了很多BUG，其中有一个教材是添加了顶点位移功能，以节省GPU。但是移动之后整个模型全部散架了，而且其中的平方运算就执行了4次，而且原理作者也讲的很勉强。看完之后心情很糟糕。就自己造一个调节一下情绪。
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首先观察现实中的体积光：
1.固定的形状；
2.半透明
3.存在渐变特性，
4.观察距离足够近后完全透明；
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两条路：
1是几何着色器；2是多边形加色彩。
unity内部不支持几何着色器，所以这条路不可取了；只能采用多边形+色彩了。
可以使用3dmax建立几个常用的模型：cube、cylinder等等。也可以在脚本中，使用mesh类建立模型。省事的方法肯定还是用3dmax了，哈哈^_^
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一、要实现这些特性，先考虑数据结构吧：
float _FadeOutDistNear; // 淡出的最近距离，小于该值则透明度为最小，不再变化
float _FadeOutDistFar; // 淡出最大距离，大于该值则透明度为最大，不再变化
float _MaxAlpha; // 最大透明度
float _MinAlpha; // 最小透明度
float _DampX; // X轴衰减系数
float _DampY; // Y轴衰减系数
float _DampZ; // Z轴衰减系数
我添加了注释，不难理解含义的。
二、核心功能部分
首先实现透明度渐变的效果，这个一般都是“手动”控制的，所以有了数据结构中的 _DampX、DampY、DampZ。（数据结构部分应该放在算法设计的过程中，这样看起来才合理。）
这部分我是在物体局部坐标系进行运算的。在顶点转换到世界坐标系前，以物体中心为原点。这样就大大减小了阻力了，，，只要模型形状大致规则，那不需要到世界坐标系中来回运算了。（所以建模的时候一定要小心了，中心尽量在一端面中心）
数学公式也非常简单，我只用了一次方运算，如果想要实现更圆滑的效果，可以多平方几次。代码如下：
1 float DampParam(float3 pos, float3 len, float minA, float maxA)
2 {
3 // 光线的基本衰减函数
4 float att;
5 att = 1 - pos.z*len.z; // 以平方计衰减
6
7 att *= (1 - abs(pos.x * len.x * len.x));
8 att *= (1 - abs(pos.y * len.y * len.y));
9
10 return lerp( minA, maxA, att);
11 }
然后是根据观察点位置调节顶点透明度了，这个难度更小，直接上代码吧：
1 float DampViewParam(float dist, float nFade, float fFade, float minA, float maxA)
2 {
3 // 由于观察点位置引起的衰减
4 return ( lerp(nFade, fFade, dist) - nFade ) * (maxA-minA) / (fFade - nFade);
5 }
程序的最终运行结果：
原谅我只截这么小的图，哈哈，最终作品出来之前，其他细节不能过多透露。^_^
完整版代码：
1 Shader "Custom/godRay" {
2
3 Properties {
4 _MainTex ("Base texture", 2D) = "white" {}
5 _MainColor ("Color", color) = (1,1,1,1)
6 _FadeOutDistNear ("Near fadeout dist", float) = 3
7 _FadeOutDistFar ("Far fadeout dist", float) = 10000
8 _MaxAlpha ("MaxAlpha", range(0, 1)) = 1
9 _MinAlpha ("MinAlpha", range(0.001, 1)) = 0.01
10
11
12 _DampX ("DampX", range(0, 6) ) = 0.3 // 体积光的衰减系数
13 _DampY ("DampY", range(0, 6) ) = 0.3 //
14 _DampZ ("DampZ", float ) = 0.3 //
15
16 }
17
18
19 SubShader {
20 Tags { "Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Opaque" }
21
22 Blend One OneMinusSrcColor
23 Cull Off Lighting Off ZWrite Off Fog { Color (0,0,0,0) }
24
25 LOD 100
26
27
28 CGINCLUDE
29 #include "UnityCG.cginc"
30 sampler2D _MainTex;
31 fixed4 _MainColor;
32 float _FadeOutDistNear; // 淡出的最近距离，小于该值则透明度为最小，不再变化
33 float _FadeOutDistFar; // 淡出最大距离，大于该值则透明度为最大，不再变化
34 float _MaxAlpha; // 最大透明度
35 float _MinAlpha; // 最小透明度
36
37 float _DampX; // X轴衰减系数
38 float _DampY; // Y轴衰减系数
39 float _DampZ; // Z轴衰减系数
40
41 struct v2f {
42 float4 pos : SV_POSITION;
43 float2 uv : TEXCOORD0;
44 fixed4 color : TEXCOORD1;
45 };
46
47
48 float DampParam(float3 pos, float3 len, float minA, float maxA)
49 {
50 // 光线的基本衰减函数
51 float att;
52 att = 1 - pos.z*len.z; // 以平方计衰减
53
54 att *= (1 - abs(pos.x * len.x * len.x));
55 att *= (1 - abs(pos.y * len.y * len.y));
56
57 return lerp( minA, maxA, att);
58 }
59
60 float DampViewParam(float dist, float nFade, float fFade, float minA, float maxA)
61 {
62 // 由于观察点位置引起的衰减
63 return ( lerp(nFade, fFade, dist) - nFade ) * (maxA-minA) / (fFade - nFade);
64 }
65
66
67 v2f vert (appdata_full v)
68 {
69 v2f o;
70
71 // 模型的局部空间
72 float3 mPos = v.vertex.xyz;
73
74 // gl坐标中，摄像机坐标始终是（0，0，0）
75 // 所以顶点世界坐标的长度就是与摄像机的距离
76 float3 viewPos = mul(UNITY_MATRIX_MV,v.vertex).xyz;
77 float dist = length(viewPos);
78
79 float3 len = float3(_DampX, _DampY, _DampZ);
80 float att = DampParam(mPos, len, _MinAlpha, _MaxAlpha);
81
82 att *= DampViewParam(dist, _FadeOutDistNear, _FadeOutDistFar, _MinAlpha, _MaxAlpha);
83 o.color.a = att;
84
85 o.uv = v.texcoord.xy;
86 o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
87
88 // o.color.rgb = _MainColor;
89
90 return o;
91
92 }
93 ENDCG
94
95
96 Pass {
97 CGPROGRAM
98 #pragma vertex vert
99 #pragma fragment frag
100 #pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest
101 fixed4 frag (v2f i) : COLOR
102 {
103 fixed4 finalColor;
104 finalColor = tex2D (_MainTex, i.uv)* (i.color.a);
105
106 return finalColor;
107 }
108 ENDCG
109 }
110 }
111 }
最后得比几句：
困死了，睡。
时间： 2024-08-24 19:20:29