shader 2 : use shaderToy in unity
shadertoy 原型,https://www.shadertoy.com/view/XslGRr
先说几个概念
转unity代码如下:
- Shader "Shadertoy/Cloud" {
- Properties{
- iMouse ("Mouse Pos", Vector) = (, , , )
- // iChannel0("iChannel0", 2D) = "white" {}
- // iChannelResolution0 ("iChannelResolution0", Vector) = (10, 10, 0, 0)
- }
- CGINCLUDE
- #include "UnityCG.cginc"
- #pragma target 3.0
- #define vec2 float2
- #define vec3 float3
- #define vec4 float4
- #define mat2 float2x2
- #define mat3 float3x3
- #define mat4 float4x4
- #define iTime _Time.y
- // fmod用于求余数,比如fmod(1.5, 1.0) 返回0.5;
- #define mod fmod
- // 插值运算,lerp(a,b,w) return a + w*(a-b);
- #define mix lerp
- // fract(x): 取小数部分
- #define fract frac
- #define texture2D tex2D
- // 屏幕的尺寸
- #define iResolution _ScreenParams
- // 屏幕中的坐标,以pixel为单位.(_iParam.scrPos.xy/_iParam.scrPos.w)在屏幕中归一化后的屏幕位置,即返回分量范围在(0, 1)的屏幕横纵坐标值。屏幕的左下角值为(0, 0),右上角值为(1, 1)。
- #define gl_FragCoord ((_iParam.scrPos.xy/_iParam.scrPos.w) * _ScreenParams.xy)
- #define PI2 6.28318530718
- #define pi 3.14159265358979
- #define halfpi (pi * 0.5)
- #define oneoverpi (1.0 / pi)
- fixed4 iMouse;
- // sampler2D iChannel0;
- // fixed4 iChannelResolution0;
- struct v2f {
- float4 pos : SV_POSITION;
- float4 scrPos : TEXCOORD0;
- };
- //ComputeScreenPos是在UnityCG.cginc中定义的函数,它就作用如名字一样,计算该顶点转换到屏幕上的位置
- v2f vert(appdata_base v) {
- v2f o;
- o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
- o.scrPos = ComputeScreenPos(o.pos);
- return o;
- }
- vec4 main(vec2 fragCoord);
- fixed4 frag(v2f _iParam) : COLOR0 {
- vec2 fragCoord = gl_FragCoord;
- // vec2 pos =fragCoord.xy / iResolution.xy * 2. - 1.;
- return main(fragCoord);
- }
- ////////////////////////////////////////////////////////////////////
- // https://www.shadertoy.com/view/4sfGzS
- mat3 setCamera( in vec3 ro, in vec3 ta, float cr )
- {
- vec3 cw = normalize(ta-ro);
- vec3 cp = vec3(sin(cr), cos(cr),0.0);
- vec3 cu = normalize( cross(cw,cp) );
- vec3 cv = normalize( cross(cu,cw) );
- return mat3( cu, cv, cw );
- }
- vec3 sundir = normalize( vec3(-1.0,0.0,-1.0) );
- #define MARCH(STEPS,MAPLOD) for(int i=0; i<STEPS; i++) { vec3 pos = ro + t*rd; if( pos.y<-3.0 || pos.y>2.0 || sum.a > 0.99 ) break; float den = MAPLOD( pos ); if( den>0.01 ) { float dif = clamp((den - MAPLOD(pos+0.3*sundir))/0.6, 0.0, 1.0 ); sum = integrate( sum, dif, den, bgcol, t ); } t += max(0.05,0.02*t); }
- float iqhash( float n )
- {
- return fract(sin(n)*43758.5453);
- }
- float noise( vec3 x )
- {
- // The noise function returns a value in the range -1.0f -> 1.0f
- vec3 p = floor(x);
- vec3 f = fract(x);
- f = f*f*(3.0-2.0*f);
- float n = p.x + p.y*57.0 + 113.0*p.z;
- return mix(mix(mix( iqhash(n+0.0 ), iqhash(n+1.0 ),f.x),
- mix( iqhash(n+57.0 ), iqhash(n+58.0 ),f.x),f.y),
- mix(mix( iqhash(n+113.0), iqhash(n+114.0),f.x),
- mix( iqhash(n+170.0), iqhash(n+171.0),f.x),f.y),f.z);
- }
- float map5( in vec3 p )
- {
- vec3 q = p - vec3(0.0,0.1,1.0)*iTime;
- float f;
- f = 0.50000*noise( q ); q = q*2.02;
- f += 0.25000*noise( q ); q = q*2.03;
- f += 0.12500*noise( q ); q = q*2.01;
- f += 0.06250*noise( q ); q = q*2.02;
- f += 0.03125*noise( q );
- return clamp( 1.5 - p.y - 2.0 + 1.75*f, 0.0, 1.0 );
- }
- float map4( in vec3 p )
- {
- vec3 q = p - vec3(0.0,0.1,1.0)*iTime;
- float f;
- f = 0.50000*noise( q ); q = q*2.02;
- f += 0.25000*noise( q ); q = q*2.03;
- f += 0.12500*noise( q ); q = q*2.01;
- f += 0.06250*noise( q );
- return clamp( 1.5 - p.y - 2.0 + 1.75*f, 0.0, 1.0 );
- }
- float map3( in vec3 p )
- {
- vec3 q = p - vec3(0.0,0.1,1.0)*iTime;
- float f;
- f = 0.50000*noise( q ); q = q*2.02;
- f += 0.25000*noise( q ); q = q*2.03;
- f += 0.12500*noise( q );
- return clamp( 1.5 - p.y - 2.0 + 1.75*f, 0.0, 1.0 );
- }
- float map2( in vec3 p )
- {
- vec3 q = p - vec3(0.0,0.1,1.0)*iTime;
- float f;
- f = 0.50000*noise( q ); q = q*2.02;
- f += 0.25000*noise( q );;
- return clamp( 1.5 - p.y - 2.0 + 1.75*f, 0.0, 1.0 );
- }
- vec4 integrate( in vec4 sum, in float dif, in float den, in vec3 bgcol, in float t )
- {
- // lighting
- vec3 lin = vec3(0.65,0.7,0.75)*1.4 + vec3(1.0, 0.6, 0.3)*dif;
- vec4 col = vec4( mix( vec3(1.0,0.95,0.8), vec3(0.25,0.3,0.35), den ), den );
- col.xyz *= lin;
- col.xyz = mix( col.xyz, bgcol, 1.0-exp(-0.003*t*t) );
- // front to back blending
- col.a *= 0.4;
- col.rgb *= col.a;
- return sum + col*(1.0-sum.a);
- }
- vec4 raymarch( in vec3 ro, in vec3 rd, in vec3 bgcol, in int2 px )
- {
- vec4 sum = vec4(0.0,0.0,0.0,0.0);
- float t = 0.0;//0.05*texelFetch( iChannel0, px&255, 0 ).x;
- MARCH(,map5);
- MARCH(,map4);
- MARCH(,map3);
- MARCH(,map2);
- //clamp(x,min,max),min(max(x, min), max),
- //if min < x < max , return x;
- //if x < min , return min;
- //if x > max , return max;
- return clamp( sum, 0.0, 1.0 );
- }
- //得到像素点的颜色值
- vec4 render( in vec3 ro, in vec3 rd, in int2 px )
- {
- // background sky
- // dot 点积,各分量分别相乘 后 相加
- float sun = clamp( dot(sundir,rd), 0.0, 1.0 );
- vec3 col = vec3(0.6,0.71,0.75) - rd.y*0.2*vec3(1.0,0.5,1.0) + 0.15*0.5;
- col += 0.2*vec3(1.0,.,0.1)*pow( sun, 8.0 );
- // clouds
- vec4 res = raymarch( ro, rd, col, px );
- col = col*(1.0-res.w) + res.xyz;
- // sun glare
- // pow(x, y): x的y次方;
- col += 0.2*vec3(1.0,0.4,0.2)*pow( sun, 3.0 );
- return vec4( col, 1.0 );
- }
- vec4 main(vec2 fragCoord) {
- //iResolution:screen size
- //fragCoord:在屏幕上的位置,单位pixel
- vec2 p = (-iResolution.xy + 2.0*fragCoord.xy)/ iResolution.y;
- vec2 m = iMouse.xy/iResolution.xy;
- //camera
- vec3 ro = 4.0*normalize(vec3(sin(3.0*m.x), 0.4*m.y, cos(3.0*m.x)));
- vec3 ta = vec3(0.0, -1.0, 0.0);
- mat3 ca = setCamera( ro, ta, 0.0 );
- //ray
- vec3 rd = mul(ca , normalize( vec3(p.xy,1.5)));
- //fragCoord屏幕像素位置.
- vec2 pos = fragCoord.xy / iResolution.xy;
- return render( ro, rd, int2(fragCoord-0.5) );
- }
- ////////////////////////////////////////////////////////////////////
- ENDCG
- SubShader {
- Pass {
- CGPROGRAM
- #pragma vertex vert
- #pragma fragment frag
- #pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest
- ENDCG
- }
- }
- FallBack Off
- }
参考了乐乐(candycat)的博客,想深入学习shader的可以多看看她的博客和书,很多干货,然后就是https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/dn166865.aspx,GLSL转HLSL参考文档。
还有一个人一定要说,shaderToy网站上的iq,创造了好多shader,效果非常非常赞。
最后有两个东西没解决,textureLod,和texelFetch这两个函数怎么映射到unity?
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