UnityShader使用速度映射图实现运动模糊

 本文实例为大家分享了UnityShader实现运动模糊的具体代码,供大家参考,具体内容如下

原理:

像素的当前帧的NDC坐标(x,y值由uv映射而来,z值由深度值映射而来)——(使用_CurrentViewProjectionInverseMartix变换,并除以w分量)—— 像素的世界坐标 ——(使用_PreviousViewProjectionMatrix变换,并除以w分量)—— 像素的前一帧的NDC坐标 —— (当前帧NDC-前一帧NDC)—— 速度

1.此代码挂在摄像机上,使摄像机运动起来

using UnityEngine;

using System.Collections;

public class Translating : MonoBehaviour {

public float speed = 10.0f;

public Vector3 startPoint = Vector3.zero;

public Vector3 endPoint = Vector3.zero;

public Vector3 lookAt = Vector3.zero;

public bool pingpong = true;

private Vector3 curEndPoint = Vector3.zero;

// Use this for initialization

void Start () {

transform.position = startPoint;

curEndPoint = endPoint;

}

// Update is called once per frame

void Update () {

transform.position = Vector3.Slerp(transform.position, curEndPoint, Time.deltaTime * speed);

transform.LookAt(lookAt);

if (pingpong) {

if (Vector3.Distance(transform.position, curEndPoint) < 0.001f) {

curEndPoint = Vector3.Distance(curEndPoint, endPoint) < Vector3.Distance(curEndPoint, startPoint) ? startPoint : endPoint;

}

}

}

}

2.此代码挂在摄像机上

using System.Collections;

using System.Collections.Generic;

using UnityEngine;

public class MotionBlurWithDepthTexture : PostEffectsBase

{

public Shader MotionBlurShader;

private Material _motionBlurMaterial = null;

public Material Material

{

get

{

_motionBlurMaterial = CheckShaderAndCreateMaterial(MotionBlurShader, _motionBlurMaterial);

return _motionBlurMaterial;

}

}

//定义运动模糊时模糊图像使用的大小

[Range(0.0f, 1.0f)] public float BlurSize = 0.5f;

//定义一个Camera变量,获取该脚本所在的摄像机组建,得到摄像机的视角和投影矩阵

private Camera _myCamera;

public Camera Camera

{

get

{

if (_myCamera == null)

{

_myCamera = GetComponent<Camera>();

}

return _myCamera;

}

}

//定义一个变量保存 上一帧摄像机的视角 * 投影矩阵

private Matrix4x4 _previousViewProjectionMatrix;

//在OnEnable中设置摄像机的状态,以获得深度纹理

void OnEnable()

{

Camera.depthTextureMode = DepthTextureMode.Depth;

}

void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)

{

if (Material != null)

{

//将模糊大小传给Shader

Material.SetFloat("_BlurSize", BlurSize);

//使用 视角 * 投影矩阵 对NDC(归一化的设备坐标)下的顶点坐标进行变换,得到该像素在世界空间下的位置

//计算前一帧与当前帧的位置差,生成该像素的速度

//将 前一帧视角 * 投影矩阵 传给Shader

Material.SetMatrix("_PreviousViewProjectionMatrix", _previousViewProjectionMatrix);

//计算 当前帧视角 * 投影矩阵

//Camera.projectionMatrix获得当前摄像机投影矩阵

//Camera.worldToCameraMatrix获得当前摄像机视角矩阵

Matrix4x4 currentViewProjectionMartix = Camera.projectionMatrix * Camera.worldToCameraMatrix;

//计算 当前帧视角 * 投影矩阵 的逆矩阵

Matrix4x4 currentViewProjectionInverseMartix = currentViewProjectionMartix.inverse;

//将当前帧视角 * 投影矩阵 的逆矩阵 传递给Shader

Material.SetMatrix("_CurrentViewProjectionInverseMartix", currentViewProjectionInverseMartix);

//将 当前帧视角 * 投影矩阵 保存为 前一帧视角 * 投影矩阵

_previousViewProjectionMatrix = currentViewProjectionMartix;

Graphics.Blit(src, dest, Material);

}

else

{

Graphics.Blit(src, dest);

}

}

}

3.此Shader赋值给代码2

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 13/MotionBlurWithDepthTexture"

{

Properties

{

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

//模糊图像时使用的参数

_BlurSize ("Blur Size", Float) = 1.0

//这里并没有声明_PreviousViewProjectionMatrix和_CurrentViewProjectionInverseMartix

//是因为Unity并没有提供矩阵类型的属性,但仍然可以在CG代码块中定义这些矩阵,并从脚本中设置它们

}

SubShader

{

CGINCLUDE

#include "UnityCG.cginc"

sampler2D _MainTex;

//使用_MainTex_TexelSize变量来对深度纹理的采样坐标进行平台化差异处理

half4 _MainTex_TexelSize;

//Unity传递来的深度纹理

sampler2D _CameraDepthTexture;

//声明_PreviousViewProjectionMatrix和_CurrentViewProjectionInverseMartix

float4x4 _PreviousViewProjectionMatrix;

float4x4 _CurrentViewProjectionInverseMartix;

half _BlurSize;

//定义顶点着色器

struct v2f {

float4 pos : SV_POSITION;

half2 uv : TEXCOORD0;

//添加了用于深度纹理采样的纹理坐标变量

half2 uv_depth : TEXCOORD1;

};

v2f vert(appdata_img v) {

v2f o;

o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

o.uv = v.texcoord;

o.uv_depth = v.texcoord;

//平台差异化处理

#if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP

if (_MainTex_TexelSize.y < 0) {

o.uv_depth.y = 1 - o.uv_depth.y;

}

#endif

return o;

}

//定义片元着色器

fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{

//使用宏和纹理坐标对深度纹理进行采样,得到深度值

float d = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, i.uv_depth);

//构建当前像素的NDC坐标,xy坐标由像素的纹理坐标映射而来,z坐标由深度值d映射而来

float4 H = float4(i.uv.x * 2 - 1, i.uv.y * 2 - 1, d * 2 - 1, 1);

//使用 当前帧的视角 * 投影矩阵 的逆矩阵 对H进行变换

float4 D = mul(_CurrentViewProjectionInverseMartix, H);

//把结果除以它的w分量,得到该像素世界空间下的坐标

float4 worldPos = D / D.w;

//像素当前帧NDC坐标

float4 currentPos = H;

//使用 前一帧视角 * 投影矩阵 变换世界空间的的坐标worldPos,并除以它的w分量,得到前一帧的NDC坐标

float4 previousPos = mul(_PreviousViewProjectionMatrix, worldPos);

previousPos /= previousPos.w;

//计算当前帧与前一帧在屏幕空间下的位置差,得到该像素的速度

float2 velocity = (currentPos.xy - previousPos.xy) / 2.0f;

//使用速度值对邻域像素进行采样,相加后取平均值得到一个模糊效果,使用_BlurSize控制采样距离

float2 uv = i.uv;

float4 c = tex2D(_MainTex, uv);

uv += velocity * _BlurSize;

for (int it = 1; it < 3; it++, uv += velocity * _BlurSize) {

float4 currentColor = tex2D(_MainTex, uv);

c += currentColor;

}

c /= 3;

return fixed4(c.rgb, 1.0);

}

ENDCG

Pass

{

ZTest Always Cull Off ZWrite Off

CGPROGRAM

#pragma vertex vert

#pragma fragment frag

ENDCG

}

}

Fallback Off

}

以上是 UnityShader使用速度映射图实现运动模糊 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/323912.html

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