《Unity Shader》7.4 遮罩纹理
在Unity 5.2中,默认情况下场景将包含一个摄像机和一个平行光,并且使用了内置的天空盒子。在Window -> Lighting -> Skybox中去掉场景中的天空盒子。(4)然后,我们使用CGPROGRAM和ENDCG来包围住CG代码片,以定义最重要的顶点着色器和片元着色器代码。我们使用#pragma指令来告诉Unity,我们定义的顶点着色器和片元着色器叫什么名字。把新的Unity Sha
( 1)在Unity中新建一个场景。在本书资源中,该场景名为Scene_7_4。在Unity 5.2中,默认情况下场景将包含一个摄像机和一个平行光,并且使用了内置的天空盒子。在Window -> Lighting -> Skybox中去掉场景中的天空盒子。
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点击 window-rendering-lighting,点击 environment,点击 skybox material

(2)新建一个材质。在本书资源中,该材质名为MaskTextureMat。


(3)新建一个Unity Shader。在本书资源中,该Unity Shader名为Chapter7-MaskTexture。把新的Unity Shader赋给第2步中创建的材质。



(4)在场景中创建一个胶囊体,并把第2步中的材质赋给该胶囊体。



(5)保存场景。
打开新建的Chapter7-MaskTexture,删除所有已有代码,并进行如下修改:(1)首先,我们需要为这个Shader起一个名字:
(2)我们需要在Properties语义块中声明更多的变量来控制高光反射:
(3)然后,我们在SubShader语义块中定义了一个Pass语义块,并在Pass的第一行指明了该Pass的光照模式:
(4)然后,我们使用CGPROGRAM和ENDCG来包围住CG代码片,以定义最重要的顶点着色器和片元着色器代码。我们使用#pragma指令来告诉Unity,我们定义的顶点着色器和片元着色器叫什么名字。在本例中,它们的名字分别是vert和frag:
(5)为了使用Unity内置的一些变量,如_LightColor0,还需要包含进Unity的内置文件Lighting.cginc:
(6)随后,我们需要定义和Properties中各个属性类型相匹配的变量:
(7)定义顶点着色器的输入和输出结构体:
(8)在顶点着色器中,我们对光照方向和视角方向进行了坐标空间的变换,把它们从模型空间变换到了切线空间中,以便在片元着色器中和法线进行光照运算:
(9)使用遮罩纹理的地方是片元着色器。我们使用它来控制模型表面的高光反射强度:
(10)最后,我们为该Unity Shader设置了合适的Fallback:
// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'
Shader "Custom/Chapter7-MaskTexture"
{
Properties {
_Color ("Color Tint", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {} //normal map 法线纹理
_BumpScale("Bump Scale", Float) = 1.0 //凹凸强度
_SpecularMask ("Specular Mask", 2D) = "white" {} //_SpecularMask即是我们需要使用的高光反射遮罩纹理
_SpecularScale ("Specular Scale", Float) = 1.0 //_SpecularScale则是用于控制遮罩影响度的系数
_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; //为主纹理_MainTex、法线纹理_BumpMap和遮罩纹理_SpecularMask定义了它们共同使用的纹理属性变量_MainTex_ST。这意味着,在材质面板中修改主纹理的平铺系数和偏移系数会同时影响3个纹理的采样。使用这种方式可以让我们节省需要存储的纹理坐标数目,如果我们为每一个纹理都使用一个单独的属性变量TextureName_ST,那么随着使用的纹理数目的增加,我们会迅速占满顶点着色器中可以使用的插值寄存器。而很多时候,我们不需要对纹理进行平铺和位移操作,或者很多纹理可以使用同一种平铺和位移操作,此时我们就可以对这些纹理使用同一个变换后的纹理坐标进行采样。
sampler2D _BumpMap;
float _BumpScale;
sampler2D _SpecularMask;
float _SpecularScale;
fixed4 _Specular;
float _Gloss;
struct a2v {
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float4 tangent : TANGENT;
float4 texcoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f {
float4 pos : SV_POSITION;
float4 uv : TEXCOORD0;
float3 lightDir: TEXCOORD1;
float3 viewDir : TEXCOORD2;
};
v2f vert(a2v v) {
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv.xy = v.texcoord.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw;
TANGENT_SPACE_ROTATION;
o.lightDir = mul(rotation, ObjSpaceLightDir(v.vertex)).xyz;
o.viewDir = mul(rotation, ObjSpaceViewDir(v.vertex)).xyz;
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
fixed3 tangentLightDir = normalize(i.lightDir);
fixed3 tangentViewDir = normalize(i.viewDir);
fixed3 tangentNormal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.uv));
tangentNormal.xy *= _BumpScale;
tangentNormal.z = sqrt(1.0 - saturate(dot(tangentNormal.xy, tangentNormal.xy)));
fixed3 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv).rgb * _Color.rgb;
fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(tangentNormal, tangentLightDir));
fixed3 halfDir = normalize(tangentLightDir + tangentViewDir);
// Get the mask value
fixed specularMask = tex2D(_SpecularMask, i.uv).r * _SpecularScale; //在这里我们选择使用r分量来计算掩码值,掩码值和_SpecularScale相乘,一起来控制高光反射的强度。
// Compute specular term with the specular mask
fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0, dot(tangentNormal,halfDir)), _Gloss) * specularMask;
return fixed4(ambient + diffuse + specular, 1.0);
}
ENDCG
}
}
Fallback "Specular"
}

下载这个纹理

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