Unity Shader实现图形绘制（蓝天白云大海）

下面是关于“Unity Shader实现图形绘制（蓝天白云大海）”的攻略，包含两个示例说明。

简介

在Unity中，我们可以使用Shader来实现图形绘制。本攻略中，我们将介绍如何使用Shader来实现蓝天白云大海的效果，并提供两个示例说明。

步骤1：创建Shader

在Unity中，我们可以使用Shader来实现图形绘制。我们可以通过以下步骤来创建Shader：

在Unity中，创建一个新的Shader文件。
在Shader文件中，定义一个Surface Shader。
在Surface Shader中，定义一个结构体来存储顶点信息和表面信息。
在Surface Shader中，使用CGPROGRAM和ENDCG来定义Shader代码。
在Shader代码中，使用UNITY_INSTANCING_BUFFER_START和UNITY_INSTANCING_BUFFER_END来定义顶点缓冲区。
在Shader代码中，使用UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID和UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP来访问顶点缓冲区中的数据。
在Shader代码中，使用UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP来定义顶点缓冲区中的数据。

步骤2：实现蓝天白云大海效果

在Unity中，我们可以使用Shader来实现蓝天白云大海的效果。我们可以通过以下代码来实现：

Shader "Custom/Sky" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _CloudTex ("Cloud Texture", 2D) = "white" {}
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _CloudColor ("Cloud Color", Color) = (1,1,1,1)
        _Speed ("Speed", Range(0, 10)) = 1
        _CloudSpeed ("Cloud Speed", Range(0, 10)) = 1
        _WaveHeight ("Wave Height", Range(0, 1)) = 0.1
        _WaveSpeed ("Wave Speed", Range(0, 10)) = 1
    }

    SubShader {
        Tags {"Queue"="Background" "RenderType"="Opaque"}
        LOD 100

        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Standard

        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
            float2 uv_CloudTex;
            float3 worldPos;
            float3 worldNormal;
            float4 screenPos;
            UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
        };

        sampler2D _MainTex;
        sampler2D _CloudTex;
        float4 _Color;
        float4 _CloudColor;
        float _Speed;
        float _CloudSpeed;
        float _WaveHeight;
        float _WaveSpeed;

        UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
            UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Position)
            UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Rotation)
            UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Scale)
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
            float4 pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, Props[_UNITY_INSTANCE_ID]._Position);
            float4 rot = Props[_UNITY_INSTANCE_ID]._Rotation;
            float4 scale = Props[_UNITY_INSTANCE_ID]._Scale;

            float4x4 worldMatrix = float4x4(
                float4(scale.x, 0, 0, 0),
                float4(0, scale.y, 0, 0),
                float4(0, 0, scale.z, 0),
                float4(pos.x, pos.y, pos.z, 1)
            );

            float4x4 rotationMatrix = float4x4(
                float4(cos(rot.y) * cos(rot.z), cos(rot.y) * sin(rot.z), -sin(rot.y), 0),
                float4(sin(rot.x) * sin(rot.y) * cos(rot.z) - cos(rot.x) * sin(rot.z), sin(rot.x) * sin(rot.y) * sin(rot.z) + cos(rot.x) * cos(rot.z), sin(rot.x) * cos(rot.y), 0),
                float4(cos(rot.x) * sin(rot.y) * cos(rot.z) + sin(rot.x) * sin(rot.z), cos(rot.x) * sin(rot.y) * sin(rot.z) - sin(rot.x) * cos(rot.z), cos(rot.x) * cos(rot.y), 0),
                float4(0, 0, 0, 1)
            );

            float4x4 modelMatrix = mul(worldMatrix, rotationMatrix);

            float3 worldPos = mul(modelMatrix, float4(IN.worldPos, 1)).xyz;
            float3 worldNormal = mul(modelMatrix, float4(IN.worldNormal, 0)).xyz;

            float2 uv = IN.uv_MainTex;
            uv.x += _Speed * Time.time;
            uv.y += _Speed * Time.time;

            float2 cloudUv = IN.uv_CloudTex;
            cloudUv.x += _CloudSpeed * Time.time;
            cloudUv.y += _CloudSpeed * Time.time;

            float wave = _WaveHeight * sin(_WaveSpeed * Time.time + worldPos.x + worldPos.z);

            float4 color = tex2D(_MainTex, uv) * _Color;
            float4 cloudColor = tex2D(_CloudTex, cloudUv) * _CloudColor;

            o.Albedo = lerp(color.rgb, cloudColor.rgb, cloudColor.a);
            o.Metallic = 0;
            o.Smoothness = 1;
            o.Normal = UnpackNormal(worldNormal);
            o.Emission = wave * _Color.rgb;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

在上面的代码中，我们使用Surface Shader来实现蓝天白云大海的效果。我们首先定义了一些属性，如_MainTex、_CloudTex、_Color、_CloudColor、_Speed、_CloudSpeed、_WaveHeight和_WaveSpeed。然后，我们使用UNITY_INSTANCING_BUFFER_START和UNITY_INSTANCING_BUFFER_END来定义顶点缓冲区，并使用UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP来定义顶点缓冲区中的数据。在surf()方法中，我们使用顶点缓冲区中的数据来计算模型矩阵，并使用模型矩阵来计算世界坐标和世界法线。然后，我们使用uv_MainTex和uv_CloudTex来计算纹理坐标，并使用_Time来实现动画效果。最后，我们使用tex2D()方法来获取纹理颜色，并使用lerp()方法来混合颜色。

步骤3：示例

示例1：蓝天白云大海

在本示例中，我们将实现蓝天白云大海的效果。我们可以通过以下步骤来实现：

在Unity中，创建一个Plane对象，并将其Scale属性设置为(10, 1, 10)。
在Plane对象上，添加Mesh Renderer组件。
在Mesh Renderer组件中，设置Material属性，并将Shader设置为Custom/Sky。
在Material属性中，设置_MainTex和_CloudTex属性。
运行游戏，查看蓝天白云大海的效果。

在上面的步骤中，我们创建了一个Plane对象，并使用Custom/Sky Shader来实现蓝天白云大海的效果。

示例2：动态调整

在本示例中，我们将动态调整蓝天白云大海的效果。我们可以通过以下步骤来实现：

在Unity中，创建一个Plane对象，并将其Scale属性设置为(10, 1, 10)。
在Plane对象上，添加Mesh Renderer组件。
在Mesh Renderer组件中，设置Material属性，并将Shader设置为Custom/Sky。
在Material属性中，设置_MainTex和_CloudTex属性。
在场景中添加一个Slider UI元素，并设置其Value属性为0。
在场景中添加一个Script，并将其附加到Slider UI元素上。
在Script中，使用GetComponent()方法来获取Material属性，并使用SetFloat()方法来设置_Speed属性。
运行游戏，使用Slider UI元素来动态调整蓝天白云大海的效果。

在上面的步骤中，我们创建了一个Plane对象，并使用Custom/Sky Shader来实现蓝天白云大海的效果。我们还添加了一个Slider UI元素，并使用Script来动态调整_Speed属性。

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