模仿王者荣耀的实时阴影

浅浅的花香味﹌ 2022-05-31 12:43 237阅读 0赞

# 概述 #

该demo是模仿王者荣耀的实时阴影，读者可以从中理解到实时阴影的实现原理。

# 详细 #

#### 代码下载：[http://www.demodashi.com/demo/11999.html][http_www.demodashi.com_demo_11999.html] ####

#### 一、准备工作 ####

解压ShadowDemo.zip压缩包，用Unity 5.3.7f1 (64-bit)及以上版本打开项目，打开Demo场景，就可以测试了。以下为压缩包的结构：

![QQ截图20171127135218.png][QQ_20171127135218.png]

#### 二、实现原理 ####

原理：可能有点复杂，为了简单些，转化为2d视角来分析。阴影的产生正如下图所示

![20170227143031726.png][]

由上图可知，阴影的a点与遮挡物的b点在光照方向的垂直面上其实映射的是同一个点d。这很容易让我们联想到MVP当中的投影变换。其实是一样的。我们将于光照方向当做照相机的视线，而与光照方向垂直的面，就是投影变换最后的盒子的正面。这意味着我们可以制作一个正交照相机，使得它与光照方向一致，再将地面模型的各个顶点投影到该照相机上，这时候照相机的纹理UV坐标范围是0~1，地面投影到了照相机，也将其坐标映射到0~1之间，由此与照相机的纹理一一对应，于是将照相机照出来的纹理叠加在地面上，就形成了阴影。

#### 三、程序实现 ####

using UnityEngine;
    using System.Collections;
    
    public class Shadow : MonoBehaviour {
        public Camera m_ShadowCamera;
        private RenderTexture m_RT;
        public Material m_Mat;
        
        void Start()
        {
        //创建一个纹理，用来捕获照相机的看到的（该纹理既为我们需要的影子的源纹理）
            m_RT = new RenderTexture(Screen.width, Screen.height, 0, RenderTextureFormat.ARGB32);
            m_RT.anisoLevel = 8;
            m_ShadowCamera.targetTexture = m_RT;
            //将上面的纹理传入材质球中，用来将它处理为影子
            m_Mat.SetTexture("_MainTex", m_RT);
        }
    
        void Update()
        {
        //实时将生成影子需要的纹理的照相机的矩阵传入材质球，这两个矩阵在下面的着色器代码中使用
            m_Mat.SetMatrix("_WorldToCameraMatrix", m_ShadowCamera.worldToCameraMatrix);
            m_Mat.SetMatrix("_ProjectionMatrix", m_ShadowCamera.projectionMatrix);
        }
    }

上面c\#代码需要用的shader

// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'
    
    // Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld'
    
    Shader "Hidden/Shadow"
    {
    	Properties
    	{
    		_MainTex("Texture", 2D) = "white" {}
    	}
    		SubShader
    	{
    		Tags
    	{
    		"Queue" = "Transparent+100"
    	}
    	zwrite off
    		Pass
    	{
    		Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
    		CGPROGRAM
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
    
    #include "UnityCG.cginc"
    		uniform float4x4 _WorldToCameraMatrix;
    		uniform float4x4 _ProjectionMatrix;
    
    		struct appdata
    		{
    			float4 vertex : POSITION;
    			float2 uv : TEXCOORD0;
    		};
    
    		struct v2f
    		{
    			float2 uv : TEXCOORD0;
    			float4 vertex : SV_POSITION;
    		};
    
    		v2f vert(appdata v)
    		{
    			v2f o;
    			o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
                            //将该模型投影到影子生成的纹理的照相机的空间中，便可以将纹理一一对应上
    			float4 worldCoord = mul(_Object2World, v.vertex);
    			float4 cameraCoord = mul(_WorldToCameraMatrix, worldCoord);
    			float4 projectionCoord = mul(_ProjectionMatrix, cameraCoord);
    			o.uv = projectionCoord / projectionCoord.w;
    			o.uv = 0.5f*o.uv + float2(0.5f, 0.5f);
    			return o;
    		}
    
    		sampler2D _MainTex;
    
    		fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
    		{
    			float dis = (i.uv.x - 0.5f)*(i.uv.x - 0.5f) + (i.uv.y - 0.5f)*(i.uv.y - 0.5f);
    			fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
    			if(col.r + col.g + col.b + col.a > 0)
    			{
    				col.a = 1.0f;
    			}
    			col.rgb = 0;
    			//这里将纹理沿着边缘虚幻处理
    			col.a = (col.a - dis*4.0f)*0.3f;
    			if (i.uv.y < 0.0f || i.uv.y > 1.0f || i.uv.x < 0.0f || i.uv.x > 1.0f)
    			{
    				discard;
    			}
    			return col;
    		}
    			ENDCG
    		}
    	}
    }

王者荣耀的阴影做了一个细节上的处理，所以我在这里也做了同样的处理，既阴影往边界虚化的效果。

#### 三、运行效果 ####

![QQ截图20171127142334.png][QQ_20171127142334.png]![QQ截图20171127142341.png][QQ_20171127142341.png]

#### 四、项目截图 ####

![3r.jpg][]

#### 代码下载：[http://www.demodashi.com/demo/11999.html][http_www.demodashi.com_demo_11999.html] ####

#### 注：本文著作权归作者，由demo大师发表，拒绝转载，转载需要作者授权 ####

[http_www.demodashi.com_demo_11999.html]: http://www.demodashi.com/demo/11999.html
[QQ_20171127135218.png]: /images/20220531/9b28b75cfaa44e5aad68eac936a7ff94.png
[20170227143031726.png]: /images/20220531/14c4f6a3e075494ca036266128d63d77.png
[QQ_20171127142334.png]: http://www.demodashi.com/ueditor/jsp/upload/image/20171127/1511763830989071574.png
[QQ_20171127142341.png]: /images/20220531/27354b77339a49f2baeab81b8efc01ae.png
[3r.jpg]: /images/20220531/6447562580a14e8faf4185ea05aa9166.png