要实现灯光阴影,首先了解一下unity的渲染路径 同的渲染路径在光照和阴影方面会有不同的功能特点,应该根据游戏内容、目标平台以及硬件类型选择适合的渲染路径。 当显卡不能使用选定的渲染路径进行渲染的时候,Unity会自动选择一个较低精度的渲染路径。例如,当设置的延迟着色(Deferred Shading)不能被执行,前向渲染(Forward Rendering)将会被采用。
目录
延迟着色渲染路径
灯光基于G-buffer和深度信息计算光照 优点:最逼真光影效果的渲染路径,即使场景中有成百上千个实时灯光,依然可以保持比较流畅的渲染帧率。但是它需要硬件达到一定的级别。 缺点:不支持抗锯齿,不支持半透明(自动使用前向渲染),使用延迟着色的不支持阴影投射,Culling Mask只能在限定条件下使用,且最多只能使用4个, 减少性能消耗办法:减小照射范围
前向渲染路径
最亮的逐像素照明,4个逐顶点,剩下的球谐(更快地渲染)
LightMode(灯光模式)
LightMode(灯光模式)标签定义了Pass在光照渲染流水线中的渲染规则
多重编译
unity 默认只支持一个投射阴影的而平行光,多重编译可以处理多灯光,阴影和材质(多个灯光,多个阴影) (1)multi_compile_fwdbase:编译ForwardBase Pass中的所有变体,用于处理不同类型的光照贴图,并为主要平行光开启或者关闭阴影。 (2)multi_compile_fwdadd:编译ForwardAdd Pass中的所有变体,用于处理平行光、聚光灯和点光源,以及它们的cookie纹理。 (3)multi_compile_fwdadd_fullshadows:与multi_compile_fwdadd类似,但是增加了灯光投射实时阴影的效果
参考代码
Shader "Custom/shadow"
{
Properties
{
_MainColor("MainColor",Color)=(1,1,1,1)
}
SubShader
{
//第一个Pass为平行光投射阴影
pass
{
Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
CGPROGRAM
#pragma vertex vert;
#pragma fragment frag;
#pragma mult_compile_fwdbase;
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
#include "AutoLight.cginc"
struct v2f
{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 normal:TEXCOORD0;
float4 vertex:TEXCOORD1;
SHADOW_COORDS(2) //预定义宏 保存阴影坐标
};
fixed4 _MainColor;
v2f vert(appdata_base v)
{
v2f o;
o.pos=UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.normal=v.normal;
o.vertex=v.vertex;
TRANSFER_SHADOW(o) //预定义宏变换阴影坐标
return o;
}
fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET
{
float3 n=UnityObjectToWorldNormal(i.normal);
n=normalize(n);
float3 light=WorldSpaceLightDir(i.vertex);
light=normalize(light);
float4 worldPos=mul(unity_ObjectToWorld,i.vertex);
//Lambert 光照
fixed ndotL=saturate(dot(n,light));
fixed4 color=_LightColor0*_MainColor*ndotL;
//加上4个点光源的光照
color.rgb+=Shade4PointLights(unity_4LightPosX0,unity_4LightPosY0,unity_4LightPosZ0,
unity_LightColor[0].rgb,
unity_LightColor[1].rgb,
unity_LightColor[2].rgb,
unity_LightColor[3].rgb,
unity_4LightAtten0,worldPos.rgb,n)*_MainColor;
//加环境光照
color+=unity_AmbientSky;
//计算阴影系数
UNITY_LIGHT_ATTENUATION(shadowmask,i,worldPos.rgb)
//阴影合成
color.rgb*=shadowmask;
return color;
}
ENDCG
}
pass
{
Tags{"LightMode"="ForwardAdd"}//forwardAdd与forwardBase区别?
//与上一个pass 混合模式
Blend one one
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma multi_compile_fwdadd_fullshadows
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
#include "AutoLight.cginc"
struct v2f
{
float4 pos:SV_POSITION;
float3 normal:TEXCOORD0;
float4 vertex:TEXCOORD1;
SHADOW_COORDS(2)//使用预定义宏保存阴影图标
};
fixed4 _MainColor;
v2f vert(appdata_base v)
{
v2f o;
o.pos=UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.normal=v.normal;
o.vertex=v.vertex;
TRANSFER_SHADOW(o) //预定义宏变换阴影坐标
return o;
}
fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET
{
//法向量
float3 n=UnityObjectToWorldNormal(i.normal);
n=normalize(n);
//灯光
float3 light=WorldSpaceLightDir(i.vertex);
light=normalize(light);
float4 worldPos=mul(unity_ObjectToWorld,i.vertex);
//Lambert 光照
fixed ndotL=saturate(dot(n,light));
fixed4 color=_LightColor0*_MainColor*ndotL;
//加上4个点光源的光照
color.rgb+=Shade4PointLights(unity_4LightPosX0,unity_4LightPosY0,unity_4LightPosZ0,
unity_LightColor[0].rgb,
unity_LightColor[1].rgb,
unity_LightColor[2].rgb,
unity_LightColor[3].rgb,
unity_4LightAtten0,worldPos.rgb,n)*_MainColor;
//计算阴影系数
UNITY_LIGHT_ATTENUATION(shadowmask,i,worldPos.rgb)
//阴影合成
color.rgb*=shadowmask;
return color;
}
ENDCG
}
}
Fallback "Diffuse"
}
搭建场景
设置点光源,聚光灯,设置为Important,设置阴影模式为Hrd或者Soft, 设置物体接收阴影
最终效果
问题
如果地板是我们所写的Shadow Shader,则地板无法出现平行光的阴影,地板设置为Standard 则可以接收平行光的阴影,怀疑是Shadow 还缺少什么