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threejs 辉光效果demo unity辉光

题外话:关于黑色和白色在计算机中的颜色占比
黑色RBG=(0,0,0)、白色RBG=(1,1,1)
在现实生活中黑色吸收所有光,即所有光都不反射,因为本身的其RGB的颜色组成都是0;
白色反射所有光,即所有光都反射,因为本身的其RGB的颜色组成都是1。

进入正题
原理:
辉光的实现可以拆分成两部分:
1、原来比较亮的地方更亮
2、原来亮的地方附近也变亮
用纯数学的方式去表达就是:
1、更亮即 luminance =0.2125 * r + 0.7154 * g + 0.0721 * b 得到的值更大
2、附近也亮即亮点附近的点也变得更亮,这里我们可以使用高斯模糊来实现(高斯模糊是采样附近的点来求得当前点,因此当附近的点较亮时,当前点也会变亮,并且渐进效果好)

Shader代码如下

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 12/Bloom" {
	Properties {
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
		_Bloom ("Bloom (RGB)", 2D) = "black" {}
		_LuminanceThreshold ("Luminance Threshold", Float) = 0.5 //亮度阈值(门槛)
		_BlurSize ("Blur Size", Float) = 1.0
	}
	CGINCLUDE
	
	#include "UnityCG.cginc"
	
	sampler2D _MainTex;
	half4 _MainTex_TexelSize;
	sampler2D _Bloom;
	float _LuminanceThreshold;
	float _BlurSize;
	
	struct v2f {
		float4 pos : SV_POSITION; 
		half2 uv : TEXCOORD0;
	};	
	
	v2f vertExtractBright(appdata_img v) {
		v2f o;
		
		o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
		
		o.uv = v.texcoord;
					
		return o;
	}
	
	fixed luminance(fixed4 color) {
		return  0.2125 * color.r + 0.7154 * color.g + 0.0721 * color.b; 
	}
	
	fixed4 fragExtractBright(v2f i) : SV_Target {
		fixed4 c = tex2D(_MainTex, i.uv);
		fixed val = clamp(luminance(c) - _LuminanceThreshold, 0.0, 1.0);
		
		return c * val;
	}
	
	struct v2fBloom {
		float4 pos : SV_POSITION; 
		half4 uv : TEXCOORD0;
	};
	
	v2fBloom vertBloom(appdata_img v) {
		v2fBloom o;
		
		o.pos = UnityObjectToClipPos (v.vertex);
		o.uv.xy = v.texcoord;		
		o.uv.zw = v.texcoord;
		
		// UNITY_UV_STARTS_AT_TOP 所在的平台是使用Direct3D 纹理坐标是跟OpenGL相反的
		//因此要做一次 “1-”
		#if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP			
		if (_MainTex_TexelSize.y < 0.0)
			o.uv.w = 1.0 - o.uv.w;
		#endif
						
		return o; 
	}
	
	//将模糊化后的辉光跟原图的颜色进行叠加,实现辉光从亮的地方散发出来的效果
	fixed4 fragBloom(v2fBloom i) : SV_Target {
		return tex2D(_MainTex, i.uv.xy) + tex2D(_Bloom, i.uv.zw);
	} 
	
	ENDCG
	
	SubShader 
	{
		ZTest Always Cull Off ZWrite Off
		
		Pass {  
			CGPROGRAM  
			#pragma vertex vertExtractBright  
			#pragma fragment fragExtractBright  
			
			ENDCG  
		}
		//之前命名Pass的作用就是可以重复利用
		UsePass "Unity Shaders Book/Chapter 12/Gaussian Blur/GAUSSIAN_BLUR_VERTICAL"
		
		UsePass "Unity Shaders Book/Chapter 12/Gaussian Blur/GAUSSIAN_BLUR_HORIZONTAL"
		
		Pass {  
			CGPROGRAM  
			#pragma vertex vertBloom  
			#pragma fragment fragBloom  
			
			ENDCG  
		}
	}
	FallBack Off
}

C#的部分代码

void OnRenderImage (RenderTexture src, RenderTexture dest) {
		if (material != null) {
			material.SetFloat("_LuminanceThreshold", luminanceThreshold);

			int rtW = src.width/downSample;
			int rtH = src.height/downSample;
			
			RenderTexture buffer0 = RenderTexture.GetTemporary(rtW, rtH, 0);
			buffer0.filterMode = FilterMode.Bilinear;
			
			Graphics.Blit(src, buffer0, material, 0);
			
			for (int i = 0; i < iterations; i++) {
				material.SetFloat("_BlurSize", 1.0f + i * blurSpread);
				
				RenderTexture buffer1 = RenderTexture.GetTemporary(rtW, rtH, 0);
				
				// Render the vertical pass
				Graphics.Blit(buffer0, buffer1, material, 1);
				
				RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);
				buffer0 = buffer1;
				buffer1 = RenderTexture.GetTemporary(rtW, rtH, 0);
				
				// Render the horizontal pass
				Graphics.Blit(buffer0, buffer1, material, 2);
				
				RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);
				buffer0 = buffer1;
			}

			if (notMerge==false)
			{
				material.SetTexture ("_Bloom", buffer0);  
				Graphics.Blit (src, dest, material, 3); 
			}
			else
			{
				Graphics.Blit(buffer0, dest);
			} 
			RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);
		} else {
			Graphics.Blit(src, dest);
		}
	}

Shader部分代码解析:

在SubShader中有 4个Pass

第一个Pass: 利用阈值筛选出需要辉光的点,如果比阈值小, return c * val 在这一步会变成 0,也就是黑色

第二第三个Pass:是上一篇的高斯模糊一样的代码,因为在之前的shader中命名了该Pass,在这里可以直接使用,使用规则如下面两图

第四个Pass:将原图与高斯模糊后的图片进行叠加

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_unity3d,第1张

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_threejs 辉光效果demo_02,第2张

C#部分代码解析:

C#中主要就是三个步骤:

1、根据获取亮度分布图

2、将亮度分布图进行高斯模糊

3、将原图和高斯模糊后的亮度分布图叠加

下面分别是:亮度分布图、高斯模糊后的亮度分布图、原图、叠加后的图

叠加后的图之所以变量是因为,原图叠加上模糊后的亮度图内不为黑色的点之后,RBG值变大,则luminance 变大,肉眼看到的感觉就是变亮了

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_threejs 辉光效果demo_03,第3张

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_#if_04,第4张

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_unity3d_05,第5张

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_#if_06,第6张

Gif是不断调小亮度阈值得到的,可以看到随着阈值变小,辉光越明显

threejs 辉光效果demo unity辉光,threejs 辉光效果demo unity辉光_#if_07,第7张

完整代码的可以去找《UnityShader入门精要》 冯乐乐版本



https://www.xamrdz.com/web/2y41942928.html

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