Shader第二十六讲 Tessellation

Unity 5.1之前的版本,OpenGL ES2.0 、3.0、desktop OpenGL的渲染都是分别的版本。而5.1,unity使用统一的OpenGL Core,所以一些渲染的新功能DX和OpenGL都可以使用:

Tessellation Shader:细分曲面。GeometryShader:几何Shader。

Compute Shader:计算Shader。

(1)使用要求:

【Tessellation Shader/GeometryShader】

PC/Console:Shader Model 4.6+DX11/OpenGL Core

安卓平台:OpenGLES 3.1 +AEP(Android Extension Pack)

【Compute Shader】

PC/Console:DX11/OpenGLdesktop 4.3+

安卓平台:OpenGL ES 3.1+

(2)开启:

最好是在Player Settings里关掉Auto Graphics API.

做PC/Console的话

直接选择例如DX11即可

移动端的话

Computer Shader建议用Vulkan

Tessellation/Geometry建议用 OpenGLES3 + Require ES3.1 + AEP

简而言之,Instancing/Compute Shader/Tessellation Shader/GeometryShader

在电脑/家用机/移动端都可以运行(只要显卡支持)

下面用一张图说明这些Shader的关系。

本讲就来介绍Tessellation细分曲面。

当我们显示普通的模型时,效果一般,于是有了法线贴图。但是法线贴图有局限性,例如入视角。而DX11的

Tessellation是真正的生成更细致的mesh。一句话就是把模型的三角面细分成一组更小的面,再配合Displace贴图等信息进行处理。

Unity的Surface Shader支持Tessellation,例子如下

[例一:基本细分曲面]

步骤

1:准备Displacement和Normal 两张贴图。Displacement根据亮度决定细分曲面的高度或者说凸起程度。2:代码中添加

tessellate:tessFixed

float_Tess;

float4tessFixed()

{

return_Tess;

}

这个表示每个三角面细分的量级

3:对

Displacement进行纹理采样,并沿法线方向作相应偏移。voiddisp(inoutappdatav)

{

floatd=tex2Dlod(_DispTex,float4(v.texcoord.xy,0,0)).r*_Displacement;

v.vertex.xyz+=v.normal*d;

}

Shader"Tessellation/1FixedAmount"{

Properties{

_Tess("Tessellation",Range(1,32))=4

_MainTex("Base(RGB)",2D)="white"{}

_DispTex("DispTexture",2D)="gray"{}

_NormalMap("Normalmap",2D)="bump"{}

_Displacement("Displacement",Range(0,1.0))=0.3

_Color("Color",color)=(1,1,1,0)

_SpecColor("Speccolor",color)=(0.5,0.5,0.5,0.5)

}

SubShader{

Tags{"RenderType"="Opaque"}

LOD300

CGPROGRAM

#pragmasurfacesurfBlinnPhongaddshadowfullforwardshadowsvertex:disptessellate:tessFixednolightmap

structappdata{

float4vertex:POSITION;

float4tangent:TANGENT;

float3normal:NORMAL;

float2texcoord:TEXCOORD0;

};

float_Tess;

float4tessFixed()

{

return_Tess;

}

sampler2D_DispTex;

float_Displacement;

voiddisp(inoutappdatav)

{

floatd=tex2Dlod(_DispTex,float4(v.texcoord.xy,0,0)).r*_Displacement;

v.vertex.xyz+=v.normal*d;

}

structInput{

float2uv_MainTex;

};

sampler2D_MainTex;

sampler2D_NormalMap;

fixed4_Color;

voidsurf(InputIN,inoutSurfaceOutputo){

half4c=tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex)*_Color;

o.Albedo=c.rgb;

o.Specular=0.2;

o.Gloss=1.0;

o.Normal=UnpackNormal(tex2D(_NormalMap,IN.uv_MainTex));

}

ENDCG

}

FallBack"Diffuse"

}

[例二:基于距离细分曲面]

基于相机距离进行细分,离相机越近细分面数越多。

float4tessDistance(appdatav0,appdatav1,appdatav2){

floatminDist=10.0;

floatmaxDist=25.0;

returnUnityDistanceBasedTess(v0.vertex,v1.vertex,v2.vertex,minDist,maxDist,_Tess);

}

Shader"Tessellation/2Distance"{

Properties{

_Tess("Tessellation",Range(1,32))=4

_MainTex("Base(RGB)",2D)="white"{}

_DispTex("DispTexture",2D)="gray"{}

_NormalMap("Normalmap",2D)="bump"{}

_Displacement("Displacement",Range(0,1.0))=0.3

_Color("Color",color)=(1,1,1,0)

_SpecColor("Speccolor",color)=(0.5,0.5,0.5,0.5)

}

SubShader{

Tags{"RenderType"="Opaque"}

LOD300

CGPROGRAM

#pragmasurfacesurfBlinnPhongaddshadowfullforwardshadowsvertex:disptessellate:tessDistancenolightmap

#include"Tessellation.cginc"

structappdata{

float4vertex:POSITION;

float4tangent:TANGENT;

float3normal:NORMAL;

float2texcoord:TEXCOORD0;

};

float_Tess;

float4tessDistance(appdatav0,appdatav1,appdatav2){

floatminDist=10.0;

floatmaxDist=25.0;

returnUnityDistanceBasedTess(v0.vertex,v1.vertex,v2.vertex,minDist,maxDist,_Tess);

}

sampler2D_DispTex;

float_Displacement;

voiddisp(inoutappdatav)

{

floatd=tex2Dlod(_DispTex,float4(v.texcoord.xy,0,0)).r*_Displacement;

v.vertex.xyz+=v.normal*d;

}

structInput{

float2uv_MainTex;

};

sampler2D_MainTex;

sampler2D_NormalMap;

fixed4_Color;

voidsurf(InputIN,inoutSurfaceOutputo){

half4c=tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex)*_Color;

o.Albedo=c.rgb;

o.Specular=0.2;

o.Gloss=1.0;

o.Normal=UnpackNormal(tex2D(_NormalMap,IN.uv_MainTex));

}

ENDCG

}

FallBack"Diffuse"

}

[例三:边缘长度曲面]

根据三角面的边缘长度进行细分,也就是越大的三角细分越多

float4tessEdge(appdatav0,appdatav1,appdatav2)

{

returnUnityEdgeLengthBasedTess(v0.vertex,v1.vertex,v2.vertex,_EdgeLength);

}

Shader"Tessellation/3EdgeLength"{

Properties{

_EdgeLength("Edgelength",Range(2,50))=15

_MainTex("Base(RGB)",2D)="white"{}

_DispTex("DispTexture",2D)="gray"{}

_NormalMap("Normalmap",2D)="bump"{}

_Displacement("Displacement",Range(0,1.0))=0.3

_Color("Color",color)=(1,1,1,0)

_SpecColor("Speccolor",color)=(0.5,0.5,0.5,0.5)

}

SubShader{

Tags{"RenderType"="Opaque"}

LOD300

CGPROGRAM

#pragmasurfacesurfBlinnPhongaddshadowfullforwardshadowsvertex:disptessellate:tessEdgenolightmap

#include"Tessellation.cginc"

structappdata{

float4vertex:POSITION;

float4tangent:TANGENT;

float3normal:NORMAL;

float2texcoord:TEXCOORD0;

};

float_EdgeLength;

float4tessEdge(appdatav0,appdatav1,appdatav2)

{

returnUnityEdgeLengthBasedTess(v0.vertex,v1.vertex,v2.vertex,_EdgeLength);

}

sampler2D_DispTex;

float_Displacement;

voiddisp(inoutappdatav)

{

floatd=tex2Dlod(_DispTex,float4(v.texcoord.xy,0,0)).r*_Displacement;

v.vertex.xyz+=v.normal*d;

}

structInput{

float2uv_MainTex;

};

sampler2D_MainTex;

sampler2D_NormalMap;

fixed4_Color;

voidsurf(InputIN,inoutSurfaceOutputo){

half4c=tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex)*_Color;

o.Albedo=c.rgb;

o.Specular=0.2;

o.Gloss=1.0;

o.Normal=UnpackNormal(tex2D(_NormalMap,IN.uv_MainTex));

}

ENDCG

}

FallBack"Diffuse"

}

[例四:Phong细分曲面]

如果是low poly的模型的话,沿着法线方向去细分效果并不好。

而我们可以用Phong Tesselation去细分,该方法尤其适用于low poly模型。

tessphong:_Phong

#pragmasurfacesurfLambertvertex:dispNonetessellate:tessEdgetessphong:_Phongnolightmap

Shader"Tessellation/4Phong"{

Properties{

_EdgeLength("Edgelength",Range(2,50))=5

_Phong("PhongStrengh",Range(0,1))=0.5

_MainTex("Base(RGB)",2D)="white"{}

_Color("Color",color)=(1,1,1,0)

}

SubShader{

Tags{"RenderType"="Opaque"}

LOD300

CGPROGRAM

#pragmasurfacesurfLambertvertex:dispNonetessellate:tessEdgetessphong:_Phongnolightmap

#include"Tessellation.cginc"

structappdata{

float4vertex:POSITION;

float3normal:NORMAL;

float2texcoord:TEXCOORD0;

};

voiddispNone(inoutappdatav){}

float_Phong;

float_EdgeLength;

float4tessEdge(appdatav0,appdatav1,appdatav2)

{

returnUnityEdgeLengthBasedTess(v0.vertex,v1.vertex,v2.vertex,_EdgeLength);

}

structInput{

float2uv_MainTex;

};

fixed4_Color;

sampler2D_MainTex;

voidsurf(InputIN,inoutSurfaceOutputo){

half4c=tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex)*_Color;

o.Albedo=c.rgb;

o.Alpha=c.a;

}

ENDCG

}

FallBack"Diffuse"

}

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,772评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,458评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,610评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,640评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,657评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,590评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,962评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,631评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,870评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,611评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,704评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,386评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,969评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,944评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,179评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,742评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,440评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容