使用纹理映射(texture mapping),逐纹素(texel)地控制模型地颜色,unity使用地纹理空间是符合OpenGL传统地,原点位于纹理左下角。
单张纹理
通常使用纹理来代替物体地漫反射颜色,依旧使用Blinn-Phong光照模型进行计算:
Shader "Unity Shaders Book/Chapter 7/Single Texture" {
Properties {
_Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_Specular ("Specular", Color) = (1, 1, 1, 1)
_Gloss ("Gloss", Range(8.0, 256)) = 20
}
SubShader {
Pass {
Tags { "LightMode"="ForwardBase" }
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "Lighting.cginc"
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;//ST是scale和translation地缩写
fixed4 _Specular;
float _Gloss;
struct a2v {
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION;
float3 worldNormal : TEXCOORD0;
float3 worldPos : TEXCOORD1;
float2 uv : TEXCOORD2;
};
v2f vert(a2v v) {
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz;
o.uv = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
// Or just call the built-in function
//o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
// Use the texture to sample the diffuse color
fixed3 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv).rgb * _Color.rgb;//反射率
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir));
fixed3 viewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
fixed3 halfDir = normalize(worldLightDir + viewDir);
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0, dot(worldNormal, halfDir)), _Gloss);
return fixed4(ambient + diffuse + specular, 1.0);
}
ENDCG
}
}
FallBack "Specular"
}
效果:
纹理的属性:
平铺模式的对比:
滤波模式的对比(Filter Mode)——产生拉伸时:
滤波效果:Point<Bilinear<Trilinear
Point——最近邻滤波,只采样一个
Bilinear——线性滤波,在四个邻近像素混合 Trilinear——不仅在四个邻近像素混合,还会在多级渐远纹理中混合
纹理缩小时,原纹理多个像素将对应一个目标像素,需要处理抗锯齿问题,最常用多级渐远纹理(mipmapping)技术,通常会多占33%空间,用来存储多层的采样结果。
在三种滤波技术下加上多级渐远纹理技术的对比:
左加右不加,依次为point,bilinear,trilinear
注意
导入的纹理应该是2的幂的长宽,否则性能会下降或者不支持这种纹理。