使用Unity在材质球上实现绘画:详细解释每一行Shader代码!

简介: 使用Unity在材质球上实现绘画:详细解释每一行Shader代码!

在Unity中实现在材质球上绘画可以使用下面这个步骤:


1.创建一个基础的材质球:在Unity的项目面板中创建一个新材质球,然后将其分配给您要绘画的对象。


2.创建一个Shader:为了实现在材质球上绘画,您需要使用一种特殊的Shader。Unity内置了一些Shader,但您也可以使用第三方Shader,如Amplify Shader Editor等。


3.在Shader中添加纹理变量:在Shader中添加一个纹理变量,用于存储绘画结果。这个变量应该是一张空白的纹理。


4.在Shader中添加绘画函数:在Shader中添加一个绘画函数,用于在材质球上绘画。这个函数可以使用Unity内置的CG语言或HLSL编写。绘画函数应该将绘画结果存储到纹理变量中。


5.在Shader中添加材质属性:在Shader中添加一个材质属性,用于将绘画结果应用到材质球上。


6.在Shader中添加绘画工具:在Shader中添加一些绘画工具,例如画笔、橡皮擦等。这些工具可以使用Shader中的参数或Uniform变量控制。


7.编辑Shader:使用Unity的Shader编辑器或第三方插件编辑器,编辑Shader以实现您想要的效果。


8.在材质球上应用Shader:将创建的Shader应用到材质球上。您可以在材质球的Inspector面板中选择您创建的Shader。


9.在游戏中使用绘画工具:在游戏中使用绘画工具在材质球上绘画。您可以使用Unity的UI组件或编写自己的脚本来实现绘画工具的控制。


以上是使用Unity在材质球上实现绘画的基本步骤。这个过程需要一定的编程知识和图形学知识。如果您是新手,建议您先学习Unity和Shader编程的基础知识。


具体的Shader代码可以根据不同的需求而有所不同,下面是一个简单的示例代码,可以实现在材质球上绘制矩形:

Shader "Custom/DrawOnMaterial" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Brush ("Brush", Range(1, 100)) = 10
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader {
        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };
            struct v2f {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            sampler2D _MainTex;
            float _Brush;
            fixed4 _Color;
            v2f vert (appdata v) {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                float2 uv = i.uv;
                float2 brush_uv = (uv - 0.5) * _Brush + 0.5;
                float4 color = tex2D(_MainTex, uv);
                color = lerp(color, _Color, step(brush_uv.x, uv.x) * step(uv.x, brush_uv.x) * step(brush_uv.y, uv.y) * step(uv.y, brush_uv.y));
                return color;
            }
            ENDCG
        }
    }
    FallBack "Diffuse"
}

在这个Shader中,我们定义了三个属性:


_MainTex,用于存储材质球的主纹理;_Brush,用于控制画笔大小;_Color,用于控制画笔颜色。


在顶点着色器中,我们只需要传递顶点坐标和纹理坐标即可。


在片段着色器中,我们首先获取当前像素的纹理坐标uv。然后,我们将画笔大小转化为纹理坐标系统中的大小,计算出当前像素到画笔中心点的距离,如果距离小于画笔大小,则将该像素的颜色设置为画笔颜色。


这个Shader只是一个简单的示例,如果要实现更复杂的绘画效果,需要更复杂的Shader代码。同时,还需要编写相关的脚本代码,实现用户输入、画笔大小、颜色等的控制。

    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100
        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

这里是一个SubShader,Tags和LOD用于定义SubShader的渲染选项。Pass用于定义当前SubShader的渲染阶段。这里定义了一个CGPROGRAM代码块,并使用#pragma vertex vert和#pragma fragment frag指令,告诉编译器使用哪些函数作为顶点着色器和片段着色器。

            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };
            struct v2f {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            sampler2D _BrushTex;
            float4 _BrushTex_ST;
            float _BrushScale;
            float4 _BrushColor;


这里定义了两个结构体,appdata和v2f,分别表示顶点数据和顶点着色器输出数据。sampler2D是一种表示纹理的类型,_MainTex、_BrushTex是两个纹理变量,_MainTex_ST、_BrushTex_ST表示纹理的缩放和偏移量,_BrushScale、_BrushColor分别表示画笔的缩放和颜色。

            appdata vert (appdata v) {
                v.uv = mul (_MainTex_ST, float4(v.uv, 0, 1));
                v.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                return v;
            }
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                float4 mainColor = tex2D(_MainTex, i.uv);
                float4 brushColor = tex2D(_BrushTex, i.uv * _BrushScale);
                float4 color = lerp(mainColor, _BrushColor * brushColor, brushColor.a);
                return color;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

这里定义了两个函数,vert和frag,分别表示顶点着色器和片段着色器。在vert中,将uv坐标乘以_MainTex_ST,然后将顶点位置变换为裁剪空


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