ShaderLab学习小结(五)接收平行光阴影
  5WVVrgL6K2nc 2023年11月02日 38 0

运行环境: Win10 x64 Unity 5.5.4 在“ShaderLab学习小结(四)简单产生阴影”基础上,在顶点片断着色器中编写程序使材质能接收阴影 将小结(四)中添加的plane的材质换成和球体一样,即用相同的shader,效果如下: 阴影消失。 球的shader代码没有改动,也就是说球应该是产生阴影了,但是底下的plane也换成球的材质,接收不到阴影。 就要修改shader让它能接收阴影。 Shader代码:

Shader "Custom/DifSpecPoint" {
	Properties {
		_Spec ("Spec", Color) = (1,1,1,1)
		_Shin ("Shin", range(1,32)) = 2
	}
	SubShader {
		pass {
			tags{ "lightmode" = "forwardbase" }
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#include "unitycg.cginc"
			#include "lighting.cginc"
			#include "autolight.cginc"  //1.
			#pragma multi_compile_fwdbase //2.
			fixed4 _Spec;
			float _Shin;
			struct v2f{
				float4 pos:POSITION;
				float3 normal:NORMAL;
				float4 vertex:TEXCOORD2;
 				SHADOW_COORDS(0)       //3.
			};
			v2f vert(appdata_base v)
			{
				v2f o;
				o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
				o.normal = normalize(v.normal);
				o.vertex = v.vertex;
				TRANSFER_SHADOW(o)  //4.
				return o;
			}
			fixed4 frag(v2f IN):COLOR
			{
			  float3 wpos = mul(unity_ObjectToWorld, IN.vertex).xyz;
				UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, IN, wpos)  //5.
				//diffuse
				float3 N = UnityObjectToWorldNormal(IN.normal);
				float3 L = normalize(_WorldSpaceLightPos0).xyz;
				float ndotl = saturate(dot(N, L));
				fixed4 col = _LightColor0*ndotl;
				//specular
				float3 V = normalize(WorldSpaceViewDir(IN.vertex));
				float3 R = 2 * dot(N, L)*N - L;	//phong
				float3 H = normalize(V + L);	//blinphong
				float specScale = pow(saturate(dot(R, V)), _Shin);	//phong
				specScale = pow(saturate(dot(H, N)), _Shin);		//blinphong
				col += _Spec*specScale;
				//pointlight
				
				float3 pL = Shade4PointLights(unity_4LightPosX0, unity_4LightPosY0, unity_4LightPosZ0,
					unity_LightColor[0].rgb, unity_LightColor[1].rgb, unity_LightColor[2].rgb, unity_LightColor[3].rgb,
					unity_4LightAtten0,
					wpos, N);
				col.rgb += pL;

				//shadow
				col.rgb *= atten;    //6.

				col += UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT;
				return col;
			}
			ENDCG
		}
	}
		fallback "Diffuse"
}

一、代码中添加了六处代码,如上以//1. //2.标注

1.

#include "autolight.cginc" //1.

引用autolight.cginc。这里添加的几处代码全是在autolight.cginc里定义的,所以很重要。

2.

#pragma multi_compile_fwdbase //2.

添加这一行,见unity手册“Making multiple shader program variants"中相关描述: compiles all variants needed by ForwardBase (forward rendering base) pass type. The variants deal with different lightmap types and main directional light having shadows on or off.这会对应主平行光产生的阴影。

以下3~5见autolight.cginc

3.

SHADOW_COORDS(0) //3.

4.

TRANSFER_SHADOW(o) //4.

5.

UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, IN, wpos) //5.

6.将5中计算出的atten与颜色的rgb相乘

//shadow
col.rgb *= atten;    //6.

二、

效果如下图: 可见plane可以接受主平行光照射球体产生的阴影了

1、

从UNITY_LIGHT_ATTENUATION倒推,查看autolight.cginc,在5.0helper中

#ifdef DIRECTIONAL
    #define UNITY_LIGHT_ATTENUATION(destName, input, worldPos)  fixed destName = SHADOW_ATTENUATION(input);
#endif

其中SHADOW_ATTENUATION(input)的定义,查找可知对应不同的函数,但参数一样

a._ShadowCoord

再查

_ShadowCoord

在autolight.cginc开头Shadow helpers中

#define SHADOW_COORDS(idx1) unityShadowCoord4 _ShadowCoord : TEXCOORD##idx1;

定义了,那么在v2f结构体中就要写入

SHADOW_COORDS(0) //3.

注意括号里的0,这个是代表TEXCOORD0,如果0被占了,则依次向后找,比如改成1、2什么的

2.

TRANSFER_SHADOW(o) //4.

个人理解是把计算的阴影要从vertex程序传至fragment程序中,然后fragment中的UNITY_LIGHT_ATTENUATION 才能起作用(不信可以把TRANSFER_SHADOW(o)注释掉,不报错,但阴影没了) 而TRANSFER_SHADOW在autolight.cginc中的定义也是需要

a._ShadowCoord

的,所以在v2f结构体中定义了SHADOW_COORDS(0)满足了TRANSFER_SHADOW和UNITY_LIGHT_ATTENUATION两段宏的需要。

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最后一次编辑于 2023年11月08日 0

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