[Shader 着色器]冰霜效果的思考和实现

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由于最近要做一个冰系的角色，就想能不能做一些冰霜效果。那么就试试吧，先弄一张原图：

1.常规的冰霜，最简单的要数霜冻的颜色变化，只需要减少亮度，增加蓝色分量。

片段着色器：

texcol *= fixed4(0.9, 0.9, 0.9, 1f);

texcol.b += 0.2;

效果如下：

虽然简单，但效果也十分一般。

2.如果你玩过冰火围城，它里面的冰冻效果则是更加金属化，给人的感觉是一层灰色滤镜再增加一点蓝色，然后顶部会更亮。

首先，我们要计算法线夹角，方便处理顶部更亮这部分。

顶点着色器：

float3 normal = mul(SCALED_NORMAL, (float3x3)_World2Object);

fixed dotProduct = dot(normal, fixed3(0, 1, 0)) / 2;

if(dotProduct <= 0)

{

dotProduct = 0;

}

o.color = dotProduct.xxx;

然后灰化整个角色，并且增加顶部亮度。

片段着色器：

float grey = dot(texcol.rgb, float3(0.299, 0.587, 0.114)) + i.color.x;

texcol = fixed4(grey, grey, grey, texcol.a);

texcol.r -= 0.15;

texcol.b += 0.15;

效果如下：

不过由于这个模型本身比较暗，所以看上去有点像雕像。但这似乎不是我们想要的效果呢，于是我打算换一个思路，让材质先变成霜。

增加了一张贴图，看看霜的效果：

哈哈，有点像冰棍了呢。但霜应该要亮一些，我打算增加下亮度，同时增加外发光。

顶点着色器：

fixed3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(v.vertex));

fixed dotProduct = 1 - dot(v.normal, viewDir);

o.color = smoothstep(0, 1, dotProduct);

o.color *= _RimColor;

片段着色器：

texcol.rgb += i.color;

效果:

可是这样就完全是冰棍了呢，我想要混合一下原始的像素，于是增加一个变量，控制一下混合。

片段着色器：

texcol = texcol * _Frezz + alpha * (1 - _Frezz);

设置效果：

通过控制滚动条可以调整混合比例，这个大概是64开的比例，看着还行吧。

但这样就结束的话还是差强人意，因为冰霜的变化太过规则了，我们很多时候希望的是随机变化，显得更自然。

再增加一张噪点贴图，通过获得贴图的值调整混合比例。

float ClipTex = tex2D (_RandomTex, i.uv).r ;

float ClipAmount = (_Frezz - ClipTex) / 2 + 0.5;

if(ClipAmount < 0)

{

ClipAmount = 0;

}

if(ClipAmount > 1)

{

ClipAmount = 1;

}

效果如下：

这样马马虎虎吧，如果还要继续就需要法线贴图，遗憾的是这个模型没有法线贴图。

如果有法线贴图，我们可以再法线贴图层面上增加冰霜的颜色变化。

最后 的完整shader代码：

本部分设定了隐藏,您已回复过了,以下是隐藏的内容

// Upgrade NOTE: replaced 'PositionFog()' with multiply of UNITY_MATRIX_MVP by position

// Upgrade NOTE: replaced 'V2F_POS_FOG' with 'float4 pos : SV_POSITION'

Shader "Custom/CharactorShaderCullOff" {

Properties {

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

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

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

_RimColor ("Rim Color", Color) = (1, 0, 0, 1)

_Color("_Color", Color) = (0.5,0.5,0.5,1)

_Rampage("_Rampage", Float) = 0

_Frezz("_Frezz", Range(0, 1)) = 0

}

SubShader {

//Tags {"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent"}

Pass {

cull off

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

CGPROGRAM

// Upgrade NOTE: excluded shader from DX11 and Xbox360; has structs without semantics (struct v2f members pos1)

#pragma exclude_renderers d3d11 xbox360

#pragma vertex vert

#pragma fragment frag

#include "UnityCG.cginc"

struct appdata {

float4 vertex : POSITION;

float3 normal : NORMAL;

float2 texcoord : TEXCOORD0;

};

struct v2f {

half4 pos : SV_POSITION;

half2 uv : TEXCOORD0;

fixed3 color : COLOR;

};

uniform fixed4 _RimColor;

uniform fixed _Rampage;

uniform fixed _Frezz;

v2f vert (appdata_base v) {

v2f o;

o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);

if(_Rampage == 1)

{

fixed3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(v.vertex));

fixed dotProduct = 1 - dot(v.normal, viewDir);

o.color = smoothstep(0, 1, dotProduct);

o.color *= _RimColor;

}

float3 normal = mul(SCALED_NORMAL, (float3x3)_World2Object);

fixed dotProduct = dot(normal, fixed3(0, 1, 0)) / 2;

if(dotProduct <= 0)

{

dotProduct = 0;

}

o.color += dotProduct.xxx;

o.uv = v.texcoord.xy;

return o;

}

uniform sampler2D _MainTex;

uniform sampler2D _AlphaTex;

uniform sampler2D _RandomTex;

uniform fixed4 _Color;

fixed4 frag(v2f i) : COLOR {

fixed4 texcol = tex2D(_MainTex, i.uv);

fixed4 alpha = tex2D(_AlphaTex, i.uv);

float ClipTex = tex2D (_RandomTex, i.uv).r ;

float ClipAmount = (_Frezz - ClipTex) / 2 + 0.5;

if(ClipAmount < 0)

{

ClipAmount = 0;

}

if(ClipAmount > 1)

{

ClipAmount = 1;

}

if(_Rampage == 1)

{

texcol.rgb += i.color;

}

texcol = texcol * ClipAmount + alpha * (1 - ClipAmount);

texcol.a = alpha.a;

clip(texcol.a - 0.5);

texcol *= _Color;

return texcol;

}

ENDCG

}

}

}