大家好,我是阿赵。
之前在做护盾的时候,使用过一种叫做三平面映射的技术,这里来详细的说一下。
一、效果说明
在做场景的时候,很多美工都会遇到一个问题,想把一个通用的材质贴图赋予给一个经过拉伸的模型,比如山体之类,会发现贴图也被拉伸了。
然后在模型的UV接缝上, 总是不可避免的出现了贴图不连续的情况。
这些问题,如果是美工自己去解决,一般的方法是,重新展UV,让UV不要有拉伸,不要有接缝。
不过实际上这两个问题,也可以用另外一种程序方式来解决,比如我接下来要用的三平面映射技术。
在模型和UV完全一样的情况下,可以达到这样的效果,完全看不出贴图的拉伸。
然后看UV的接缝,也不会出现不连续的情况。
二、实现原理
顾名思义,三平面映射,就是在三个平面分别的采样,然后融合在一起。所以实际上这种技术并没有使用模型本身的UV,也就不存在UV接缝的问题了。
下面说一下实现的步骤:
1、用顶点世界坐标减去物体坐标。
2、从1的结果分别取xy、yz、xz作为UV,对贴图进行采样。
3、计算模型的世界法线坐标,取绝对值,再用一个power运算来控制过渡范围。
4、三次采样的结果分别按法线方向和法线分量相乘,再相加
如果用带数字的网格图来看,其实三平面映射是这样去采样贴图和融合的
如果不设置过渡范围,其实也比较明显的看得出贴图直接的混合痕迹。
设置一下过渡之后,基本上就看不出有什么破绽了。
三、代码
Shader "azhao/Triplannar"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_falloff("FallOff",float) = 0
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
// make fog work
#pragma multi_compile_fog
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
};
struct v2f
{
float4 pos : SV_POSITION;
float3 worldPos :TEXCOORD0;
float3 worldNormal:TEXCOORD1;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
float _falloff;
inline float4 TriplanarSampling44(sampler2D topTexMap, float3 worldPos, float3 worldNormal, float falloff, float2 tiling)
{
float3 projNormal = (pow(abs(worldNormal), falloff));
projNormal /= (projNormal.x + projNormal.y + projNormal.z) + 0.00001;
float3 nsign = sign(worldNormal);
half4 xNorm; half4 yNorm; half4 zNorm;
xNorm = tex2D(topTexMap, tiling * worldPos.zy * float2(nsign.x, 1.0));
yNorm = tex2D(topTexMap, tiling * worldPos.xz * float2(nsign.y, 1.0));
zNorm = tex2D(topTexMap, tiling * worldPos.xy * float2(-nsign.z, 1.0));
return xNorm * projNormal.x + yNorm * projNormal.y + zNorm * projNormal.z;
}
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldPos = mul(v.vertex, unity_ObjectToWorld);
o.worldNormal = mul(unity_WorldToObject, v.normal);
return o;
}
half4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// sample the texture
half4 col = TriplanarSampling44(_MainTex,i.worldPos,i.worldNormal,_falloff,_MainTex_ST.xy);
return col;
}
ENDCG
}
}
}