Unity Shader实现2D水流效果

Z时代
2024-01-10
分类：综合

水流的模拟主要运用了顶点变换和纹理动画的结合；

顶点变换中，利用正弦函数模拟河流的大致形态，例如波长，振幅等。

纹理动画中，将纹理坐标朝某一方向持续滚动以形成流动的效果。

脚本如下：


Shader "MyUnlit/ScrollWater"
{
 Properties
 {
  _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
  _Color("Color Tint",color)=(1,1,1,1)
  //控制水流波动的幅度，也就是三角函数中的振幅（值域范围）
  _Magnitude("Distortion Magnitude",float)=0.3
  //控制周期的长度，值越大，周期越短，频率越高
  _InvWaveLength("Distortion Inserve Wave Length",float)=1
  //流动速度，用于纹理变换
  _Speed("Speed",float)=0.1
 }
 SubShader
 {
  //顶点动画需要禁用合P处理
  Tags {"Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" "IgnoreProjector"="true" "DisableBatching"="True"}
  Pass
  {
   //透明度混合：关闭深度写入+设置混合状态+禁用剔除（双面渲染）
   Tags{"lightmode"="forwardbase"}
   ZWrite off
   Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
   Cull off
   CGPROGRAM
   #pragma vertex vert
   #pragma fragment frag
   #pragma multi_compile_fog
   #include "UnityCG.cginc"
   struct appdata
   {
    float4 vertex : POSITION;
    float2 uv : TEXCOORD0;
   };
   struct v2f
   {
    float2 uv : TEXCOORD0;
    UNITY_FOG_COORDS(1)
    float4 vertex : SV_POSITION;
   };
   sampler2D _MainTex;
   float4 _MainTex_ST;
   fixed4 _Color;
   float _Magnitude;
   float _InvWaveLength;
   float _Speed;
   v2f vert (appdata v)
   {
    v2f o;
    float4 offset;
    //这里的方向可以自己选择，这里选择偏移x方向，其他方向的偏移保持不变
    offset.yzw = float3(0, 0, 0);
    //利用正弦函数模拟河流整体的形状，最后乘以振幅
    offset.x = sin((v.vertex.x + v.vertex.y + v.vertex.z)*_InvWaveLength)*_Magnitude;
    o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex+offset);
    //对uv进行某一方向的滚动以模拟水流，这里选择v向
    o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
    o.uv += float2(0.0, _Time.y*_Speed);
    UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
    return o;
   }
   fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
   {
    fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
    col.rgb *= _Color.rgb;
    UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
    return col;
   }
   ENDCG
  }
 }
 FallBack "Transparent/VertexLit"
}