這篇文章主要分析一個Shader，從而感受shader的魅力，并學習相關shader的函數的用法。
先看Shader運行的效果：
下面是代碼：
Shader "shadertoy/Waves" { //see https://www.shadertoy.com/view/4dsGzH CGINCLUDE #include "UnityCG.cginc" #pragma target 3.0 struct vertOut { float4 pos:SV_POSITION; float4 srcPos; }; vertOut vert(appdata_base v) { vertOut o; o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); o.srcPos = ComputeScreenPos(o.pos); return o; } fixed4 frag(vertOut i) : COLOR0 { fixed3 COLOR1 = fixed3(0.0,0.0,0.3); fixed3 COLOR2 = fixed3(0.5,0.0,0.0); float BLOCK_WIDTH = 0.03; float2 uv = (i.srcPos.xy/i.srcPos.w); // To create the BG pattern fixed3 final_color = fixed3(1.0); fixed3 bg_color = fixed3(0.0); fixed3 wave_color = fixed3(0.0); float c1 = fmod(uv.x, 2.0* BLOCK_WIDTH); c1 = step(BLOCK_WIDTH, c1); float c2 = fmod(uv.y, 2.0* BLOCK_WIDTH); c2 = step(BLOCK_WIDTH, c2); bg_color = lerp(uv.x * COLOR1, uv.y * COLOR2, c1*c2); // TO create the waves float wave_width = 0.01; uv = -1.0 + 2.0*uv; uv.y += 0.1; for(float i=0.0; i<10.0; i++) { uv.y += (0.07 * sin(uv.x + i/7.0 + _Time.y)); wave_width = abs(1.0 / (150.0 * uv.y)); wave_color += fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5); } final_color = bg_color + wave_color; return fixed4(final_color, 1.0); } ENDCG SubShader { Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest ENDCG } } FallBack Off }下面進行分析：
1. ComputeScreenPos的解析：
用于把三維的坐標轉化為屏幕上的點。有兩種方式，請參考 官方例子
ComputeScreenPos在UnityCG.cginc文件中定義如下：
// Projected screen position helpers#define V2F_SCREEN_TYPE float4inline float4 ComputeScreenPos (float4 pos) { float4 o = pos * 0.5f; #if defined(UNITY_HALF_TEXEL_OFFSET) o.xy = float2(o.x, o.y*_ProjectionParams.x) + o.w * _ScreenParams.zw; #else o.xy = float2(o.x, o.y*_ProjectionParams.x) + o.w; #endif #if defined(SHADER_API_FLASH) o.xy *= unity_NPOTScale.xy; #endif o.zw = pos.zw; return o;}原理解析（待續）
2. 背景的繪制
2.1) fmod用于求余數，比如fmod(1.5, 1.0) 返回0.5；
2.2) step用于大小的比較，step(a,x) : 0 if x<a; 1 if x>=a; 比如: step(1, 1.2), 返回1; step(1, 0.8) 返回0；
2.3) 結合fmod和step可以得到一個虛線的效果。 比如要得到虛線段長度為1的代碼如下：
c1 = fmod(x, 2*width); c1=step(width,c1); //其中width為1
那么如果x的范圍是［0,1)，c1的值為0；范圍為[1,2)，c1的值為1；2為一個周期；
那么fmod起到了制作周期的作用，step計算周期內的0和1；
2.4)把2.3中的知識運用到2維，就可以計算出方塊。
lerp函數的用法：lerp( a , b ,f )， f為百分數（取值范圍［0，1］）；如果f為0，則lerp返回a，f為1，則返回b。f為0到1之間，就返回a到b之間的值。
代碼中的 lerp(uv.x * COLOR1, uv.y * COLOR2, c1*c2); 其中c1和c2的取值不是為1，就是為0，所以就可以變成網格的情況。 背景繪制如下：
3. 波紋的繪制
3.1 ) 坐標的轉化
uv = -1.0 + 2.0*uv; // 把原始的uv進行擴展和位移，得到新的uv。我們的操作就是在新的uv上進行的，最終顯示時會映射到原來到uv，請參考下圖
3.2 ) 畫一條直線：
由于上面把y軸移動到屏幕的中心，所以屏幕的上半部分為正的，下半部分為負的，代碼如下：
wave_width = abs(1.0 / (50.0 * uv.y));wave_color = fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5);
其中50.0是用來控制線的寬度的（數值越大，線越細），效果如下：
3.3）把直線變為曲線，并使其動起來：
uv.y += (0.07 * sin(uv.x*10 + _Time.y));wave_width = abs(1.0 / (50.0 * uv.y));wave_color = fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5);
效果如下：
3.4）多畫幾條曲線，形成波浪：
for(float i=0.0; i<10.0; i++) { uv.y += (0.07 * sin(uv.x + i/7.0 + _Time.y)); wave_width = abs(1.0 / (150.0 * uv.y)); wave_color += fixed3(wave_width * 1.9, wave_width, wave_width * 1.5);}最終效果請見文章開頭。
其實寫shader，很多時候都是要通過不斷地效果疊加并調試來達到效果。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持VEVB武林網。
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