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在Unity3D中#xff0c;光照计算方向与法线贴图是实现高质量光照效果的重要技术之一。本文将详细介绍光照计算方向与法线贴图的原理和实现方法#xff0c;并给出相应的代码示例。
对惹#xff0c;这里有一个游戏开发交流小组#xff0c;希望大家可以点击进来一起交流…前言
在Unity3D中光照计算方向与法线贴图是实现高质量光照效果的重要技术之一。本文将详细介绍光照计算方向与法线贴图的原理和实现方法并给出相应的代码示例。
对惹这里有一个游戏开发交流小组希望大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀
一、光照计算方向
在Unity3D中光照计算方向是指根据光源的位置和光照强度计算出每个像素点的光照方向。通过光照计算方向可以实现不同光源对物体的照明效果让物体在不同光照条件下呈现出不同的明暗效果。
光照计算方向的原理是根据光源的位置和物体表面的法线向量计算出光线与法线的夹角进而确定光照方向。在Unity3D中可以使用Shader来实现光照计算方向下面是一个简单的Shader示例
Shader Custom/LightDirection
{Properties{_MainTex (Base (RGB), 2D) white {}_LightPos (Light Position, Vector) (0, 1, 0, 0)}SubShader{Tags { RenderType Opaque }CGPROGRAM#pragma surface surf Lambertstruct Input{float2 uv_MainTex;float3 worldPos;float3 worldNormal;};sampler2D _MainTex;float4 _LightPos;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o){float3 lightDir normalize(_LightPos - IN.worldPos);float diff max(0, dot(IN.worldNormal, lightDir));o.Albedo tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb * diff;}ENDCG}FallBack Diffuse
}
在上面的Shader中我们定义了一个光源的位置属性_LightPos并在surf函数中计算出光照方向lightDir并根据光照方向和法线向量计算出光照强度diff最终将光照强度乘以纹理颜色作为物体的颜色输出。
二、法线贴图
法线贴图是一种用来模拟物体表面细节的技术通过在物体表面上贴上法线贴图可以让物体在渲染时呈现出更加真实的细节效果。在Unity3D中法线贴图通常用来模拟表面的凹凸不平比如褶皱、纹理等。
法线贴图的原理是在物体表面上存储法线向量信息通过在像素着色器中根据法线贴图的信息计算出新的法线向量从而影响光照效果。下面是一个简单的法线贴图Shader示例
Shader Custom/NormalMap
{Properties{_MainTex (Base (RGB), 2D) white {}_BumpMap (Normalmap, 2D) bump {}_BumpScale (Bump Scale, Range(0.01, 0.2)) 0.1}SubShader{Tags { RenderType Opaque }CGPROGRAM#pragma surface surf Lambertstruct Input{float2 uv_MainTex;float2 uv_BumpMap;float3 worldPos;float3 worldNormal;};sampler2D _MainTex;sampler2D _BumpMap;float _BumpScale;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o){float3 normal UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));normal normalize(normal * 2 - 1);o.Normal normal;o.Albedo tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb;}ENDCG}FallBack Diffuse
}
在上面的Shader中我们定义了一个法线贴图属性_BumpMap并在surf函数中根据法线贴图的信息计算出新的法线向量normal并将其赋值给SurfaceOutput结构体的Normal属性从而影响光照效果。同时我们还将法线贴图的颜色作为物体的颜色输出。
三、光照计算方向与法线贴图的结合
光照计算方向与法线贴图可以结合使用实现更加逼真的光照效果。在Unity3D中可以通过在Shader中同时实现光照计算方向和法线贴图来使物体在不同光照条件下呈现出更加真实的细节效果。下面是一个结合光照计算方向和法线贴图的Shader示例
Shader Custom/LightAndNormalMap
{Properties{_MainTex (Base (RGB), 2D) white {}_BumpMap (Normalmap, 2D) bump {}_LightPos (Light Position, Vector) (0, 1, 0, 0)}SubShader{Tags { RenderType Opaque }CGPROGRAM#pragma surface surf Lambertstruct Input{float2 uv_MainTex;float2 uv_BumpMap;float3 worldPos;float3 worldNormal;};sampler2D _MainTex;sampler2D _BumpMap;float4 _LightPos;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o){float3 normal UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));normal normalize(normal * 2 - 1);float3 lightDir normalize(_LightPos - IN.worldPos);float diff max(0, dot(normal, lightDir));o.Albedo tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb * diff;}ENDCG}FallBack Diffuse
}
在上面的Shader中我们同时定义了光源的位置属性_LightPos和法线贴图属性_BumpMap并在surf函数中同时计算出光照方向和新的法线向量从而实现了光照计算方向和法线贴图的结合效果。
总结
光照计算方向与法线贴图是Unity3D中实现高质量光照效果的重要技术之一。通过合理地使用光照计算方向和法线贴图可以让物体在不同光照条件下呈现出更加真实的细节效果提升游戏的视觉质量。开发者可以根据项目需求灵活地使用光照计算方向和法线贴图来实现更加逼真的光照效果。
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