3d容器轮播 3d怎么用轮廓

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mob64ca13ff28f1 2024-04-26 17:52:37

在上一篇文章中，我们通过自定义着色器实现了一个简单的在3D游戏中选取、显示物体轮廓的实例。在文章最后，给大家留下了一个问题，就是我们的这种方法存在一定的问题，无法运用到复杂的模型上。原因是什么呢？这要从这种方法的原理上来说，其实这种方法类似于摄像机的视角方向上对物体进行了一个投影。这样的话，如果模型被其它物体遮挡的话，就会出现渲染不完全的问题，如图所示，有一位朋友在评论中提出了这个问题。那么，怎么解决这个问题呢？对于遮挡的问题，我们一般采取的方法是拉近摄像机，因此，我们这里依然采取这种方法，即如果被渲染的物体前面有遮挡物体，则将摄像机拉近，这样就可以解决这个问题了。

3d容器轮播 3d怎么用轮廓_3d容器轮播

那么解决了上一篇文章中的问题后，我们就来开始学习今天的内容——《Unity3D游戏开发复杂模型的选取与轮廓高亮显示》。首先，我们今天的内容是基于边缘光(RimLight)的方法来实现的，在Unity3D的官方示例中，我们可以找到这个算法，其核心算法是：

1. half rim = 1.0 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), IN.worldNormal));  
2. o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);

其中，IN.viewDir是当前视角向量，IN.worldNormal是物体的法线。dot是计算视角和法线的点积，等于视角和法线夹角的cos值，如下图：

3d容器轮播 3d怎么用轮廓_自定义_02

由于Cos的值域是1到0，所以1-cos就成了0到1，在夹角90度时达到最大值，正好用来模拟侧光的强度(与视角成90度的部分光线最强，就是边缘光了)，把这个值的变化率用一个pow函数（rim的_rimPower次方）进行放大，就能强化边缘发亮的效果。但是当物体表面比较平直时(例如立方体)，由于各个面上的法向量都是一个方向上的，因此无法体现出变化和轮廓。此外，这种方法在描绘凹的几何体时，凹的部分（包括法线贴图造成的凹凸）的边缘也都会被画出来，并不是真正意义上的边缘轮廓，就是一种侧光效果。好了，下面我们开始具体地来讲通过这种方法来实现物体轮廓高光显示。首先编写Shader：

1. Shader "Custom/Outline" {  
2. Properties {  
3. "Main Color", Color) = (1,1,1,1)  
4. "Specular Color", Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)  
5. "Shininess", Range (0.03, 1)) = 1  
6. "Base (RGB) Gloss (A)", 2D) = "black" {}  
7. "Normalmap", 2D) = "bump" {}  
8. //边缘光颜色  
9. "Rim Color", Color) = (0,0,0,0.0)  
10. //放大倍数  
11. "Rim Power", Range(0.5,8.0)) = 2.0  
12. }  
13. SubShader {   
14. "RenderType"="Opaque" }  
15.     LOD 400  
16.   
17. CGPROGRAM  
18. #pragma surface surf BlinnPhong  
19. #pragma target 3.0  
20.   
21. sampler2D _MainTex;  
22. sampler2D _BumpMap;  
23. fixed4 _Color;  
24. half _Shininess;  
25. float4 _RimColor;  
26. float _RimPower;  
27.   
28. struct Input {  
29.     float2 uv_MainTex;  
30.     float2 uv_BumpMap;  
31.     float3 viewDir;  
32. };  
33.   
34. void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {  
35.       
36.     fixed4 tex = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);  
37.     o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;  
38.     o.Gloss = tex.a;  
39.     o.Alpha = tex.a * _Color.a;  
40.     o.Specular = _Shininess;  
41.     o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));  
42. //核心算法  
43.     half rim = 1 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), o.Normal));  
44.     o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);  
45. }  
46. ENDCG  
47.       
48. }  
49.   
50. FallBack "Specular"  
51. }

在这个着色器脚本中，最重要的一个属性是_RimColor，这个值将决定我们最终渲染的效果。在上一篇文章中，我们是通过一个使用了自定义着色器的材质来实现轮廓显示的，今天我们换一种方法，怎么做呢？我们这里通过Shader来实现，在Material中有一个Shader属性，一旦改变了该属性的值，那么所有材质都将按照新的渲染方式进行渲染。我们在上一篇文章中的脚本的基础上，扩展得到下面的脚本：

1. using UnityEngine;  
2. using System.Collections;  
3.   
4. public class ShowBoundry : MonoBehaviour {  
5.   
6. //使用显示轮廓的简单材质  
7. public Material mSimpleMat;  
8. //默认材质  
9. public Material mDefaultMat;  
10.   
11. //我们今天使用Shader来直接改变模型的渲染效果，这样可以避免使用一个材质  
12. public Shader RimLightShader;  
13. public Color RimColor = new Color(0.2F,0.8F,10.6F,1);  
14. //定义私有变量以存储模型的原始信息  
15. private SkinnedMeshRenderer mSkin;  
16. private Color mColor;  
17. private Shader mShader;  
18.   
19. void Start ()   
20.     {  
21. //获取模型的SkinnedMeshRenderer  
22. "Person").  
23.             GetComponentInChildren<SkinnedMeshRenderer>();  
24. //获取默认颜色  
25.         mColor=mSkin.material.color;  
26. //获取默认Shader  
27.         mShader=mSkin.material.shader;  
28.   
29.     }  
30.   
31. void Update ()   
32.     {  
33. //获取鼠标位置  
34.        Vector3 mPos=Input.mousePosition;  
35. //向物体发射射线  
36.        Ray mRay=Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);  
37.        RaycastHit mHit;  
38. //射线检验  
39. if(Physics.Raycast(mRay,out mHit))  
40.        {  
41. //Cube  
42. if(mHit.collider.gameObject.tag=="Cube")  
43.           {  
44. //将当前选中的对象材质换成带轮廓线的材质  
45.              mHit.collider.gameObject.renderer.material=mSimpleMat;  
46. //将未选中的对象材质换成默认材质  
47. "Sphere").renderer.material=mDefaultMat;  
48. //将模型恢复到初始状态  
49.              mSkin.material.shader=mShader;  
50. "_RimColor",mColor);  
51. //设置提示信息  
52. "GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Cube";  
53.           }  
54. //Sphere  
55. if(mHit.collider.gameObject.tag=="Sphere")  
56.           {  
57. //将当前选中的对象材质换成带轮廓线的材质  
58.              mHit.collider.gameObject.renderer.material=mSimpleMat;  
59. //将未选中的对象材质换成默认材质  
60. "Cube").renderer.material=mDefaultMat;  
61. //将模型恢复到初始状态  
62.              mSkin.material.shader=mShader;  
63. "_RimColor",mColor);  
64. //设置提示信息  
65. "GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Sphere";  
66.           }  
67. //Person  
68. if(mHit.collider.gameObject.tag=="Person")  
69.           {  
70. //更换Shader  
71.              mSkin.material.shader=RimLightShader;  
72. "_RimColor",RimColor);  
73. //将未选中的对象材质换成默认材质  
74. "Cube").renderer.material=mDefaultMat;  
75. "Sphere").renderer.material=mDefaultMat;  
76. //设置提示信息  
77. "GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Person";  
78.           }  
79.        }  
80.   
81.     }  
82. }

在今天的脚本中，我们增加了一个RimLightShader和RimColor，它们的作用是指定着色器和边缘光的颜色，我们可以通过外部来引用我们刚才定义好的自定义Shader，同时，为了保存模型的原始状态，我们定义了两个私有变量mShader和mColor，以便我们可以在适当的时候将模型的状态还原到原始状态。好了，我们来运行下今天的程序，效果如下：

3d容器轮播 3d怎么用轮廓_ide_03