描边shader（法线外拓）

Posted 2021-01-16 pj2933

　　描边的思路是需要两个pass。第一个pass让顶点沿着法线方向延伸出去，使得模型变大一圈。第二个pass正常渲染，让正常渲染的模型挡在第一个pass之上，这样就会露出延伸出去的部分，延伸出去的就是我们要的描边了。代码实现如下：

 

 

 

 
Shader "Custom/PjOutlineTest" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _OutlineWidth("OutlineWidth",Range(0,1))=0.01
        _Diffuse("Diffuse",Color)=(1,1,1,1)
    }
    SubShader {
        //第一个pass沿着法线“膨胀”一点，并且剔除正面
         pass{
            Cull FRONT
            Offset 11, 1
            CGPROGRAM 
            #include "UnityCG.cginc"
            float4 _Color;
            float _OutlineWidth;

            #pragma vertex vert  
            #pragma fragment frag 

            struct v2f{
                float4 pos:POSITION;
                float4 color:COLOR;
            };

            v2f vert(appdata_full v){
                v2f o;
                o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
                //法向量转换到view坐标
                float3 vNormal=mul((float3x3)UNITY_MATRIX_MV,v.normal);
                //转换到投影面只需要x和y方向
                float2 offsetDir=TransformViewToProjection(vNormal.xy);
                //顶点坐标沿着法向量偏移“宽度值”
                o.pos.xy+=offsetDir*_OutlineWidth;
                o.color=_Color;
                return o;
            }

            float4 frag (v2f i) : COLOR  
            {  
                return i.color;  
            }  
            ENDCG
         }
        //正常渲染
        Pass
        { 
        Tags{"LightMode" = "ForwardBase"}
            CGPROGRAM    
        
            //引入头文件
            #include "Lighting.cginc"
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag    
         
            fixed4 _Diffuse;
            sampler2D _MainTex;
            //使用了TRANSFROM_TEX宏就需要定义XXX_ST
            float4 _MainTex_ST;
 
            struct v2f
            {
                float4 pos : SV_POSITION;
                float lambert : TEXCOORD0;
                float2 uv : TEXCOORD1;
            };

            v2f vert(appdata_full v)
            {
                v2f o;
                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
                float3 worldNormal = normalize(mul(v.normal, (float3x3)_World2Object));
                float3 worldPos = mul(_Object2World, o.pos);
                float3 worldLightDir =normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz); 
                o.lambert = dot(worldNormal, worldLightDir) ;
                    
                    
                return o;
            }
            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
            {             
                fixed3 diffuse = i.lambert * _Diffuse.xyz * _LightColor0.xyz  ;                
                fixed4 color = tex2D(_MainTex, i.uv);
                color.rgb = color.rgb* diffuse;
                return fixed4(color);
            }
                ENDCG
         }
 
    }


    FallBack "Diffuse"
}

 效果如下：

 法线外拓有些缺陷，在棱角分明的模型中表现较差，锐利的部分，描边会有断裂。