Unity 阴影淡入淡出效果中Shader常量 unity_ShadowFadeCenterAndType和_LightShadowData的问题

Posted 2020-11-27 hyapp

由于Universal Render Pipeline目前(2020年4月1日)把阴影淡入淡出这个功能竟然给取消了…我自己拿片元位置到相机位置的距离进行了一个淡化，但是阴影边缘老是被裁切…后来研究了一下Unity里面这个CBuffer是干嘛的。有一些结论，鉴于似乎没搜到，就发个博客吧。。。

至于这些东西为啥是这样…，我也不知道。。。反正人家Unity就是这么干的

 

unity_ShadowFadeCenterAndType决定了阴影消散的中心：xyz保存的是camPos +  normalize( camFront ) * 0.26666f * shadowDistance, type是1或者0(没细研究，这里不需要)。

_LightShadowData决定了淡化的范围：z: 5/_ShadowDistance,  w保存了一个被z决定的值(2.66666)。需要细说一下。。。

 

根据阴影中心的计算方式，阴影中心坐标在相机位置的前方0.2666(1/3.75)倍阴影距离处，以这个中心画一个(1-0.266666)的圆，当作阴影的边界，使得正前方的阴影距离刚好是设置好的阴影距离(对，两侧的距离确实不够shadowDistance，要不然不会被裁掉)。这个时候可以用ComputeShadowFade函数里面的式子算一下，直接代入完全散尽的阴影处距离(2.75/3.75=0.73333)shadowDistance:

（2.75/3.75）*_shadowDistance  * 5/ shadowDistance  = (2.75*5)/3.75 = 3.666666 = 2.6666666+1

阴影渐变开始的最远近距离处(圆心偏了…所以会这样)为0。这里的新的常数5是控制阴影衰减范围的一个参数，后面另它为变量k，改变k可以控制阴影淡入淡出范围。

 

这里可以明显看出来，这个_LightShadowData.w就是让最远处为1的一个偏移修正值。既然是这样，那么这个5也可以用来改变控制阴影淡入淡出的范围，假定我们需要让阴影的c%是渐变的（从[c, 1]渐变）。那么可以计算出来控制参数

k=1/c （即Unity默认的那个5意味着20%的阴影被淡化了）

offset = k * 0.7333 - 1

这个offset就是_LightShadowData的w值了

 

主要是在这里不太会打公式。。。详细的推导步骤等我弄好公式把pdf放到Github吧…