给The Lab Renderer for Unity中地形添加阴影
The Lab Renderer for Unity是Valve针对VR在Unity的体验渲染器,提高VR的渲染效率,更多的大家可以查相应资料,在这,说个The Lab Renderer for Unity现阶段的问题,可能是第一版,在地形并不能接受Valve渲染产生的阴影,对应地形上的树啥的也不能产生阴影,经过相应修改后,如下是改动后的效果图。
我们首先需要分析下Lab Renderer的基本渲染流程,主要代码在ValveCamera中,可以看到,渲染流程还是很简单的,相应的Lab Renderer文档也首先点明了,前向单通道渲染。
我们知道在以前如Ogre2.0以前的前向渲染时,如果有多个灯光,是需要多次PASS来叠加光源得到效果,嗯,Unity本身也是这样处理的,这样灯光越多,灯光与模型就是L*M的关系,所以大家开始采用后向渲染,把模型相应数据渲染到GBuffer中,然后与光源计算得到正确显示,只需要L+M,虽然延迟渲染解决了多光源的问题,但是如下透明度,硬件AA,复杂材质,大量带宽是延迟渲染比较难搞的部分。
而在VR中,延迟渲染前没有比较好用的空间AA算法,一般来说在VR中,采用后向抗锯齿算法,一些UI还有字体还是还看到锯齿,而VR眼睛分辨率比主机高的多,GBuffer你搞低了效果不好,大一点,双摄像头需要的显存带宽更是比主机多了去,所以当你导入Stream VR的包时,都会让你选择前向渲染,嗯,前向渲染的问题前面说了,多光源,而ValveCamera主要就是来解决如何在前向渲染里的单Pass里渲染多个光源的。
Lab Renderer会要求你在每个实时光源下挂一个ValveRealtimeLight脚本,这个脚本主要是收集所有实时光源,然后在渲染时做二件事情,都是在OnPreCull之前,一是生成光源阴影图(RenderShadowBuffer),二是把所有灯光的信息填入到vr_lighting.cginc中的ValveVrLighting的const buffer中。
在以每个光源位置与方向来渲染当前的模型来生成阴影,不同类型光源会有些不同,如方向光,位置移到老后面,FOV也需要调整,肯定要保证所有模型都渲染到,而Point光源,需要渲染六个面,只有spot光源,其属性与Camera对应,不需要啥特殊处理,渲染的RenderTarget只需要一个差不多类似深度的值就行了,所有RenderTarget全在m_shadowDepthTexture中,根据在每个ValveRealtimeLight脚本中设置的大小自动选择一个位置,注意在场景中的任何地方不能有摄像机视野内的所有光源的ValveRealtimeLight设置的大小加起来不能超过m_shadowDepthTexture本身的大小。
然后就是写入所有灯光的信息到ValveVrLighting的const buffer中,在UpdateLightConstants这个方法中,其实这个过程和Ogre2.1的灯光处理很类似,大家可以看我以前写的 Ogre2.1 灯光与阴影,当然Ogre2.1会复杂的多,采用的是Forward+,会把屏幕分成N多小格,每个小格确定受到那些光源的影响,不过思路确实有很多是一样的。
明白了Lab Renderer做了啥,我们才开始做最主要的部分,替换地形着色器的代码,使之采用上面的m_shadowDepthTexture来产生阴影,并去掉原来的光照计算,采用Lab Renderer的光照算法,注意在这,我们还是想要能够使用Unity本身的地形编辑器,所以我们并不是简单把地形着色器有材质改成使用Custom,我们需要替换他本身的Standard地形着色器代码,在Unity5以后,对应shader文件为Standard-FirstPass.shader,我们要做的就是,把Standard-FirstPass.shader与vr_standard.shader终合起来,地形表面的颜色采用的Standard-FirstPass.shader里的SplatmapMix方法,而阴影以及光源影响在vr_standard.shader中的ComputeLighting方法。
需要注意的,Standard-FirstPass.shader本身做为SurfaceShader,提供的Input并不满足我们ComputeLighting想要的参数,所以我们需要先看下Standard-FirstPass.shader生成完整的,包含顶点,片断着色器的代码,如下最下面的按钮:
注意,产生的文件会有很多Pass,如每种Fog对应不同的Pass,在这我们只需要一个Pass就够了,其中Fog也让Lab Renderer里的vr_standard.shader中的处理方法来处理。
我们根据vr_standard.shader开始改造我们选择的一个Pass,首先我们要确认vr_standard.shader有那些预处理定义与相应操作是我们根本不需要的,或者是在地形中默认处理方式,可以简化大部分vr_standard.shader片断着色器中的代码,移除Standard-FirstPass.shader大部分片断着色器代码,添加vr_standard.shader片断着色器的代码,如前面所说,处理好Standard-FirstPass.shader里的SplatmapMix方法与vr_standard.shader中的ComputeLighting方法就成功了99%。如下是处理后的版本,还有Fog这边没有测试,大家自己去改,不麻烦。
文件链接:vr_terrain.zip
Shader "Nature/Terrain/Standard" {
Properties{
// set by terrain engine
[HideInInspector] _Control("Control (RGBA)", 2D) = "red" {}
[HideInInspector] _Splat3("Layer 3 (A)", 2D) = "white" {}
[HideInInspector] _Splat2("Layer 2 (B)", 2D) = "white" {}
[HideInInspector] _Splat1("Layer 1 (G)", 2D) = "white" {}
[HideInInspector] _Splat0("Layer 0 (R)", 2D) = "white" {}
[HideInInspector] _Normal3("Normal 3 (A)", 2D) = "bump" {}
[HideInInspector] _Normal2("Normal 2 (B)", 2D) = "bump" {}
[HideInInspector] _Normal1("Normal 1 (G)", 2D) = "bump" {}
[HideInInspector] _Normal0("Normal 0 (R)", 2D) = "bump" {}
[HideInInspector][Gamma] _Metallic0("Metallic 0", Range(0.0, 1.0)) = 0.0
[HideInInspector][Gamma] _Metallic1("Metallic 1", Range(0.0, 1.0)) = 0.0
[HideInInspector][Gamma] _Metallic2("Metallic 2", Range(0.0, 1.0)) = 0.0
[HideInInspector][Gamma] _Metallic3("Metallic 3", Range(0.0, 1.0)) = 0.0
[HideInInspector] _Smoothness0("Smoothness 0", Range(0.0, 1.0)) = 1.0
[HideInInspector] _Smoothness1("Smoothness 1", Range(0.0, 1.0)) = 1.0
[HideInInspector] _Smoothness2("Smoothness 2", Range(0.0, 1.0)) = 1.0
[HideInInspector] _Smoothness3("Smoothness 3", Range(0.0, 1.0)) = 1.0 // used in fallback on old cards & base map
[HideInInspector] _MainTex("BaseMap (RGB)", 2D) = "white" {}
[HideInInspector] _Color("Main Color", Color) = (,,,)
} SubShader{
Tags{
"Queue" = "Geometry-100"
"RenderType" = "Opaque"
"PerformanceChecks" = "False"
} Pass
{
Name "FORWARD"
Tags{ "LightMode" = "ForwardBase" "PassFlags" = "OnlyDirectional" } // NOTE: "OnlyDirectional" prevents Unity from baking dynamic lights into SH terms at runtime CGPROGRAM
#pragma target 5.0
#pragma only_renderers d3d11
#pragma exclude_renderers gles
#pragma vertex MainVs
#pragma fragment MainPs
#pragma shader_feature S_RECEIVE_SHADOWS
#pragma multi_compile _ D_VALVE_SHADOWING_POINT_LIGHTS
#pragma shader_feature S_OVERRIDE_LIGHTMAP
#pragma multi_compile LIGHTMAP_OFF LIGHTMAP_ON
#pragma multi_compile DIRLIGHTMAP_OFF DIRLIGHTMAP_COMBINED DIRLIGHTMAP_SEPARATE
#pragma multi_compile DYNAMICLIGHTMAP_OFF DYNAMICLIGHTMAP_ON
// Includes -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#include "UnityCG.cginc"
#include "UnityLightingCommon.cginc"
#include "UnityStandardUtils.cginc"
#include "UnityStandardInput.cginc" #define S_RECEIVE_SHADOWS 1
#define D_VALVE_SHADOWING_POINT_LIGHTS 1
#include "Lighting.cginc" #pragma multi_compile __ _TERRAIN_NORMAL_MAP
#define TERRAIN_STANDARD_SHADER
#define TERRAIN_SURFACE_OUTPUT SurfaceOutputStandard
#include "TerrainSplatmapCommon.cginc"
#include "vr_utils.cginc"
#include "vr_lighting.cginc"
#include "vr_matrix_palette_skinning.cginc"
#include "vr_fog.cginc" #define LIGHTMAP_ON 1
#define DYNAMICLIGHTMAP_ON 1
#define DYNAMICLIGHTMAP_OFF 0
#define DIRLIGHTMAP_COMBINED 1
#define S_OVERRIDE_LIGHTMAP 0 half _Metallic0;
half _Metallic1;
half _Metallic2;
half _Metallic3; half _Smoothness0;
half _Smoothness1;
half _Smoothness2;
half _Smoothness3; // Structs --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
struct VS_INPUT
{
float4 vPositionOs : POSITION;
float3 vNormalOs : NORMAL;
float2 vTexCoord0 : TEXCOORD0;
float2 vTexCoord1 : TEXCOORD1;
#if ( DYNAMICLIGHTMAP_ON || UNITY_PASS_META )
float2 vTexCoord2 : TEXCOORD2;
#endif
}; struct PS_INPUT
{
float4 vPositionPs : SV_Position;
float3 vPositionWs : TEXCOORD0;
float3 vNormalWs : TEXCOORD1;
float2 vTextureCoords : TEXCOORD2;
float4 vLightmapUV : TEXCOORD3;
float2 vFogCoords : TEXCOORD4;
float4 pack0 : TEXCOORD5; // _Splat0 _Splat1
float4 pack1 : TEXCOORD6; // _Splat2 _Splat3
float2 custompack0 : TEXCOORD7; // tc_Control
}; float g_flValveGlobalVertexScale = 1.0; // Used to "hide" all valve materials for debugging // World-aligned texture
float3 g_vWorldAlignedTextureSize = float3(1.0, 1.0, 1.0);
float3 g_vWorldAlignedNormalTangentU = float3(-1.0, 0.0, 0.0);
float3 g_vWorldAlignedNormalTangentV = float3(0.0, 0.0, 1.0);
float3 g_vWorldAlignedTexturePosition = float3(0.0, 0.0, 0.0); float4 _Splat0_ST;
float4 _Splat1_ST;
float4 _Splat2_ST;
float4 _Splat3_ST;
// MainVs ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PS_INPUT MainVs(appdata_full i)
{
PS_INPUT o = (PS_INPUT); UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(i);
UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(v, o);
Input customInputData;
SplatmapVert(i, customInputData);
o.custompack0.xy = customInputData.tc_Control; float3 vPositionWs = mul(unity_ObjectToWorld, i.vertex).xyz;
o.vPositionWs.xyz = vPositionWs.xyz;
o.vPositionPs.xyzw = mul(UNITY_MATRIX_MVP, i.vertex.xyzw); // Normal
float3 vNormalWs = UnityObjectToWorldNormal(i.normal);
o.vNormalWs.xyz = vNormalWs.xyz;
#if ( LIGHTMAP_ON )
o.vLightmapUV.xy = i.texcoord1.xy * unity_LightmapST.xy + unity_LightmapST.zw;
#endif #if ( DYNAMICLIGHTMAP_ON )
o.vLightmapUV.zw = i.texcoord2.xy * unity_DynamicLightmapST.xy + unity_DynamicLightmapST.zw;
#endif o.vFogCoords.xy = CalculateFogCoords(vPositionWs.xyz); o.pack0.xy = TRANSFORM_TEX(i.texcoord, _Splat0);
o.pack0.zw = TRANSFORM_TEX(i.texcoord, _Splat1);
o.pack1.xy = TRANSFORM_TEX(i.texcoord, _Splat2);
o.pack1.zw = TRANSFORM_TEX(i.texcoord, _Splat3);
return o;
} // MainPs ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
struct PS_OUTPUT
{
float4 vColor : SV_Target0;
}; PS_OUTPUT MainPs(PS_INPUT i)
{
PS_OUTPUT po = (PS_OUTPUT); Input surfIN;
UNITY_INITIALIZE_OUTPUT(Input, surfIN);
surfIN.uv_Splat0.x = 1.0;
surfIN.uv_Splat1.x = 1.0;
surfIN.uv_Splat2.x = 1.0;
surfIN.uv_Splat3.x = 1.0;
surfIN.tc_Control.x = 1.0;
surfIN.uv_Splat0 = i.pack0.xy;
surfIN.uv_Splat1 = i.pack0.zw;
surfIN.uv_Splat2 = i.pack1.xy;
surfIN.uv_Splat3 = i.pack1.zw;
surfIN.tc_Control = i.custompack0.xy; half4 splat_control;
half weight;
fixed4 mixedDiffuse;
half4 defaultSmoothness = half4(_Smoothness0, _Smoothness1, _Smoothness2, _Smoothness3);
SplatmapMix(surfIN, defaultSmoothness, splat_control, weight, mixedDiffuse, i.vNormalWs);
//mixedDiffuse.rgb;weight;mixedDiffuse.a;dot(splat_control, half4(_Metallic0, _Metallic1, _Metallic2, _Metallic3)); float3 vAlbedo = mixedDiffuse.rgb; float3 vTangentUWs = float3(1.0, 0.0, 0.0);
float3 vTangentVWs = float3(0.0, 1.0, 0.0);
float3 vGeometricNormalWs = float3(0.0, 0.0, 1.0);
i.vNormalWs.xyz = normalize(i.vNormalWs.xyz);
vGeometricNormalWs.xyz = i.vNormalWs.xyz;
float3 vNormalWs = vGeometricNormalWs.xyz;
float3 vNormalTs = float3(0.0, 0.0, 1.0); // Roughness //
float2 vRoughness = float2(0.6, 0.6);
// Reflectance and gloss
float3 vReflectance = float3(0.0, 0.0, 0.0);
float flGloss = 0.0;
vRoughness.xy = (1.0 - flGloss).xx; LightingTerms_t lightingTerms;
lightingTerms.vDiffuse.rgb = float3(1.0, 1.0, 1.0);
lightingTerms.vSpecular.rgb = float3(0.0, 0.0, 0.0);
lightingTerms.vIndirectDiffuse.rgb = float3(0.0, 0.0, 0.0);
lightingTerms.vIndirectSpecular.rgb = float3(0.0, 0.0, 0.0);
lightingTerms.vTransmissiveSunlight.rgb = float3(0.0, 0.0, 0.0); float flFresnelExponent = 5.0;
float flMetalness = 0.2f; float4 vLightmapUV = float4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
#if (LIGHTMAP_ON || DYNAMICLIGHTMAP_ON )
vLightmapUV.xy = i.vLightmapUV.xy;
#if ( DYNAMICLIGHTMAP_ON )
vLightmapUV.zw = i.vLightmapUV.zw;
#endif
// Compute lighting
lightingTerms = ComputeLighting(i.vPositionWs.xyz, vNormalWs.xyz, vTangentUWs.xyz, vTangentVWs.xyz, vRoughness.xy, vReflectance.rgb, flFresnelExponent, vLightmapUV.xyzw); #if ( S_OCCLUSION )
float flOcclusion = tex2D(_OcclusionMap, i.vTextureCoords.xy).g;
lightingTerms.vDiffuse.rgb *= LerpOneTo(flOcclusion, _OcclusionStrength * _OcclusionStrengthDirectDiffuse);
lightingTerms.vSpecular.rgb *= LerpOneTo(flOcclusion, _OcclusionStrength * _OcclusionStrengthDirectSpecular);
lightingTerms.vIndirectDiffuse.rgb *= LerpOneTo(flOcclusion, _OcclusionStrength * _OcclusionStrengthIndirectDiffuse);
lightingTerms.vIndirectSpecular.rgb *= LerpOneTo(flOcclusion, _OcclusionStrength * _OcclusionStrengthIndirectSpecular);
#endif
#endif // Diffuse
po.vColor.rgb = (lightingTerms.vDiffuse.rgb + lightingTerms.vIndirectDiffuse.rgb) * vAlbedo.rgb; po.vColor.rgb += lightingTerms.vIndirectSpecular.rgb; // Indirect specular applies its own fresnel in the forward lighting header file //po.vColor.rgb = lightingTerms.vDiffuse.rgb;
po.vColor.a = mixedDiffuse.a; // Emission - Unity just adds the emissive term at the end instead of adding it to the diffuse lighting term. Artists may want both options.
//float3 vEmission = Emission(i.vTextureCoords.xy);
//po.vColor.rgb += vEmission.rgb;
//o.vColor.rgb = ApplyFog(o.vColor.rgb, i.vFogCoords.xy, _FogMultiplier);
// Dither to fix banding artifacts
//po.vColor.rgb = ScreenSpaceDither(i.vPositionPs.xy); return po;
}
ENDCG
} }
Fallback "Nature/Terrain/Diffuse"
}
Nature/Terrain/Standard
地形中的树开始很奇怪,为啥没有投射阴影,在RenderShadowBuffer时调用m_shadowCamera.RenderWithShader时,在Frame Debug中发现并没有把树加进来,后面把渲染树的shader找到看了下,发现RenderType都不是Opaque,那么一是改变相应树的shader,使RenderType为Opaque,二是直接在RenderWithShader第二个参数填string.Empty就行,这样会有一个问题,会把啥透明的都渲染进来。
其中vr_standard.shader与Standard-FirstPass.shader针对地形的混合,只是能看到阴影,如果想用,肯定还是要针对性的修改才行。
给The Lab Renderer for Unity中地形添加阴影的更多相关文章
- GJM : 【技术干货】给The Lab Renderer for Unity中地形添加阴影
感谢您的阅读.喜欢的.有用的就请大哥大嫂们高抬贵手"推荐一下"吧!你的精神支持是博主强大的写作动力以及转载收藏动力.欢迎转载! 版权声明:本文原创发表于 [请点击连接前往] ,未经 ...
- 关于Unity中地形的创建
地形创建 Raw图片格式是Unity可以导出的图片格式 Unity很强大,可以直接使用psd文件 地形创建实例 1.创建Unity工程和文件目录1:创建一个地形Terrain: GameObject- ...
- 【unity shaders】:Unity中的Shader及其基本框架
shader和Material的基本关系 Shader(着色器)实际上就是一小段程序,它负责将输入的Mesh(网格)以指定的方式和输入的贴图或者颜色等组合作用,然后输出.绘图单元可以依据这个输出来将图 ...
- Unity中Mesh分解与边缘高亮加上深度检测
一个比较简单的需求,不过遇到些坑,记录下. 房间有多个模型,每个模型可能多个SubMesh,点击后,需要能具体到是那个SubMesh,并且在这个SubMesh上显示边缘高光,以及能个性这单个SubMe ...
- 【《Effective C#》提炼总结】提高Unity中C#代码质量的21条准则
作者:Williammao, 腾讯移动客户端开发工程师 商业转载请联系腾讯WeTest获得授权,非商业转载请注明出处. 原文链接:http://wetest.qq.com/lab/view/290.h ...
- Unity中的GC以及优化
[简介] 常见的 Unity GC 知识点总结出来的思维导图 Unity 官方文档,正巧在博客园发现了已经有位大神(zblade)把原文翻译出来了,而且质量很高~,译文地址 在这里.下面我就可耻地把译 ...
- 骨骼动画的原理及在Unity中的使用
制作骨骼动画 我们看看这几步操作后,我们得到了那些数据: 1.每个皮肤顶点的初始世界坐标. 2.每个骨骼关节顶点的初始世界坐标. 3.每个顶点被骨骼顶点的影响信息. 4.骨骼如何移动. 骨骼动画原理 ...
- Unity中的内存泄漏
在对内存泄漏有一个基本印象之后,我们再来看一下在特定环境——Unity下的内存泄漏.大家都知道,游戏程序由代码和资源两部分组成,Unity下的内存泄漏也主要分为代码侧的泄漏和资源侧的泄漏,当然,资源侧 ...
- 浅谈Unity中的GC以及优化
介绍: 在游戏运行的时候,数据主要存储在内存中,当游戏的数据不在需要的时候,存储当前数据的内存就可以被回收再次使用.内存垃圾是指当前废弃数据所占用的内存,垃圾回收(GC)是指将废弃的内存重新回收再次使 ...
随机推荐
- (原创)即使最可怕的自然力量,也不失美丽——火山喷发(摄影,欣赏)
文中图片摘自腾讯文化:www.cal.qq.com 1.Abstract 最可怕的力量也潜含着最美丽的风景奇观,虽然不能亲眼目睹,但透过大师的视角,一样也能体会到自然力量撼动的美丽. 2.Co ...
- SQLSERVER 2012之AlwaysOn -- 一次硬件升级引发的问题
这是上周遇到的一个案例:对已有的硬件进行升级而引发的问题,期间还触发了一个比较严重的BUG,可谓多灾多难:不过值得庆幸的是,在一连串连锁问题出现的时候,并没有出现人工操作失误(这往往是在处理故障中风险 ...
- 设计模式->观察者模式
观察者模式能非常大的减少模块之前的耦合.具体的观察者模式,客官们可以去看<设计模式>或者<Head first设计模式>等之类的书. 在java中,java.util库中封装了 ...
- Dynamic CRM 2013学习笔记(十一)利用Javascript实现子表合计(汇总,求和)功能
我们经常有这样一种需求,子表里新加或修改一数值后,要马上在主表里把它们的和显示在主表上.如果用插件来实现,可以实现求和,但页面上还要刷新一下才能显示正确.这时就考虑到用JS来实现这一功能,并自动刷新页 ...
- 基于Criminisi算法的栅格影像数据敏感地物隐藏
栅格影像数据敏感地物伪装是指通过计算机智能识别与计算,将影像数据中的敏感地物进行识别与提取,将敏感地物智能替换成公共地物,如草地.森林.湖泊.公园等.但目前该技术并不成熟,同时栅格影像数据敏感地物伪装 ...
- python __del__
python __del__ 转自:http://blog.csdn.net/bbdxf/article/details/25774763 最近学习<Python参考手册>学到Class部 ...
- JavaScript 中的 this ,看着一篇就够了
tip 在 js 中,this 这个上下文总是变化莫测,很多时候出现 bug 总是一头雾水,其实,只要分清楚不同的情况下如何执行就 ok 了. 全局执行 首先,我们在全局环境中看看它的 this 是什 ...
- Atitit.人力资源管理原理与概论
Atitit.人力资源管理原理与概论 1. 人力资源管理 第一章 人力资源管理概述 第二章 人力资源理论基础与发展演变 第三章 人力资源规划 第四章工作分析与工作设计 第五章 员工招聘与录用 第六章 ...
- atitit.spring3 mvc url配置最佳实践
atitit.spring3 mvc url配置最佳实践 1. Url-pattern bp 1 2. 通用星号url pattern的问题 1 3. Other code 1 4. 参考 2 1. ...
- Sql Server2005恢复备份数据库问题-Error:3154 3219
解决办法: 1.新建一个同名数据库New_HeasySchoolDB2.执行下面的sql语句: restore database New_HeasySchoolDB from disk = 'D:/N ...