涂月观

今天就来弄一弄边缘光，没记错的话还是在学习了大佬的文章后对自己的边缘光进行了改进，文章链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/111633226

先看一下加边缘光和不加的对比图吧：

本来我的边缘光弄得超级超级简单……代码如下，现在回过头看看，，，有点想撞墙，，，

//计算RimDir
float3 rim =saturate(dot(worldViewDir,normalWS));
float3 rimColor = rim>_RimRange?float3(0,0,0):_RimColor;
if (dot(normalWS,float3(0,-1,0))>0.9)
    rimColor = float3(0,0,0);

虽然代码丑了点，，但效果还算过得去……

不过学习了大佬的文章后，我的边缘光更好看了我觉得，起码代码好看了很多，哈哈哈哈

//RimDir
float4 Rim = float4(0,0,0,0);
#if _ENABLE_RIM_ON
    float rim =  1.0 - saturate(dot(viewDirWS, input.normalWS));//法线与视线垂直的地方边缘光强度最强     
    rim = smoothstep(1-_RimWidth, 1, rim);
    rim = smoothstep(0, _RimSmoothness, rim);
    Rim = rim * _RimColor *  _RimIntensity;
    float4  RimBrush = tex2D(_RimBrushPatterns, input.uv * _RimBrushPatterns_ST.xy + _RimBrushPatterns_ST.zw);
    Rim = lerp(Rim, RimBrush * Rim, _RimBrushStrengh);
    Rim *= Mask.g;
 #endif

现在来解释一下代码部分的吧，对了，还参考了米哈游的技术分享

1、_ENABLE_RIM_ON用来开启边缘光效果这个很好理解，至于这个开关怎么实现的就稍微讲一下吧，首先在属性那儿加上一个float值的属性，然后最前面加个前缀[Toggle],这样属性在面板中显示的时候就会变成一个框，有选中和没选中两种状态，对应1和0值。当选中这个框以后，unity会自动对该材质进行关键字的定义，生成的关键字名为属性名后面加个后缀_ON，对于材质目前已经拥有的的关键字可以在材质面板的Debug模式下查看到

当一个关键字被定义了，且该shader明确需要使用该关键字（用shader_feature标注一下），这个开关就算成了。

通常还可以在脚本中设置，这部分官方手册有说明，就不解释了，直接查shader_feature或者multi_compile就可以看到相关信息

2、float rim = 1.0 - saturate(dot(viewDirWS, input.normalWS));//法线与视线垂直的地方边缘光强度最强

这句代码很容易理解，就视线和法线的夹角来确定rim的强度

3、rim = smoothstep(1-_RimWidth, 1, rim);

这句代码是通过smoothstep去平滑边缘

这里还要讲讲smoothstep的用法，我觉得网上的大佬都讲的挺好的，我就再讲讲自己怎么理解这个函数的，首先从函数的内部结构看起，这个网址可以查到很多函数的具体实现（https://developer.download.nvidia.cn/cg/index_stdlib.html）：

float smoothstep(float a, float b, float x)
{ 
float t = saturate((x - a)/(b - a)); 
return t*t*(3.0 - (2.0*t)); 
}

先看第一句：float t = saturate((x – a)/(b – a)); 把 abx看做数轴上的三个点，这句话的意思就是x离a的距离比上ba之间的距离，当这个值小于等于1大于等于0的时候返回本身，大于1返回1，小于0返回0，也就是这句话会把X控制在ab范围内，并且返回其在这个区间的位置比例，例如x取0.5，a取0.2， b取0.7；t=0.3/0.5=0.6，总结来说，这个函数返回的值跟这三个值的实际大小没关系，只跟这三个值的数轴位置有关系，

当x是[0，1]内的任何数的时候，a取0.2， b取0.7

则x∈[0,0.2]时，t为0，x∈[0.7,1]时，t为1，x∈[0.2,0.7]时，t∈[0,1]

所以t只会返回0到1的值，而这个值表示的是x在ab这个区间内的位置。然后再看一下t*t*(3.0 – (2.0*t))的函数图像：

因为已经明确了t值的范围，那么这个函数的图像我们也只要看0-1区间就好了，很明显，返回的是一个0-1的值，可以看出，这个曲线和线性的直线不同点在于斜率有变化，在靠近0和1的部分，函数值的变化比较缓慢，靠近中间的部分，函数值的变化会比较快，根据前面分析得到的，x坐标也就是t值代表的是x在ab区间的位置，假如x值在其范围内是线性变化的，那么通过smoothstep函数就会让它在给定范围的边界处变化柔和一些，这也就是为什么smoothstep通常用来处理边界的原因。

讲解完这个函数，来看一下我们这个函数的输入：a:1-RimWidth b:1 x : rim

当RimWidth=0时，我们看一下加了平滑和不加的对比：