摘要

    我们将使用Unity通用渲染管线和ShaderGraph中部分功能制作根据位置和转向来调整外观的着色器，我们将使用《Boat Attack》demo。demo很好地展示出了通用渲染管线的可能性，及项目在支持多平台时能达到什么效果。demo项目下载及详细教程参考下面视频。

着色器详解

我们用ShaderGraph为岩块和峭壁制作了一个着色器，让网格的材质能自动适应，让对象在场景中不论位置，转向是多少都能使用正确的材质，着色器会让岩石底部一直是潮湿的，让植被仅在特定高度之上的岩块顶部出现。

    来看看如何用ShaderGraph来制作这类着色器吧。首先，新建着色器，选择Shader> PBR Graph，让我们将它命名为RockShader，再创建一个新材质指定到岩块上，着色器主要通过计算获取对象在场景中当前 的位置和转向，再确定网格外观，为不同层级生成遮罩。

    我们先在基础层级上添加岩石纹理，新建SampleTexture2D节点，连接上 一个新Texture节点，节点应转换为属性，命名为RockAlbedo，接着创建，连接法线贴图，在《Boat Attack》demo中，我们将法线贴图和环境光遮蔽贴图打包进了同一纹理中，将多个纹理打包进图像不同通道中可以 节省不少纹理内存，但也意味着贴图要解包后使用，指定通道时也不能出错。

    新建一个SampleTexture2D节点，连接到涨到 AO或法线环境光遮蔽贴图上，然后抓取红色通道，把它连接到Preview节点就能看到，这是 岩块的环境光遮蔽贴图，那将输出连接到主节点的Occlusion上，再创建个Vector3节点，将绿色通道连接到y输入点，蓝色通道到z输入点，alpha通道到x输入点，随后重新映射输入纹理0到1数值范围到普通矢量的-1到1范围。为此，我们可将数值乘2再减1，新建Multiply节点，将数值都乘上2。

    再连接到一个Substract节点将 数值都减去1 。在Preview中 ，能看到纹理重映射后已经能实际使用了，将输入连接到主节点作为法线贴图，同时连接上Albedo贴图。

    岩块看起来挺好的，接下来看看如何在图表中添加些运算，在特定高度上添加植被。

    回到ShaderGraph先整理下图表，我们能隐藏部分数值，在节点上右击，选择View>Collapse Ports。

    菜单上还能选择隐藏节点的预览。

    首先创建植被的纹理节点。接着，为 Normal和Albedo纹理添加Lerp节点，Lerp节点的Time输入决定了两种输入纹理之间着色器的过渡方式，输入应在0和1之间。但我们能使用灰阶纹理来设定，遮挡两个纹理的混合位置，给Time属性指定个SampleGradient节点就能显示出效果。

    随着uv变化，颜色会 从黑变白，因为黑色 等0，白色等于1，Lerp节点2会根据输入从一个纹理逐渐过渡另一个纹理。不过岩块上看起来不对劲，这是因为网格uv展开方式不对。

    我们需要用岩块纹理的数据来生成、修改植被的遮罩，让其只在顶部出现，将岩块纹理连接到 Lerp节点的A端口，植被纹理连接到B端口。

    接着创建Position节点，取得对象的AbsoluteWorld世界绝对位置，

    从中取得y轴位置，拆分输出，将绿色通道传入Smoothstep节点。

    这时将输出连接到Lerp节点的Time端口，遮罩就会出现在岩块上了。

不过遮罩似乎只遮到了岩块的底层，这是因为我们使用了y轴位置来设定遮罩，任何大于1的 纹理都为白色植被纹理才会出现。

    来看看如何将草地的分布向上挪一挪。在黑板中新建Vector1属性，称为GrassHeightBlend，将属性连接到Smoothstep节点的Edge2端点2，来控制植被出现的高度阈值。

    可以注意到，当更改材质上的数值时，修改的是渐变效果，而不是遮罩间的交点，我们来添加个与Blend值相关的Smoothstep节点值，让边缘浓密度能保持一致。

    新建Subtract节点，将数值减去1，让渐变效果从GrassHeightBlend减1单位的位置上开始。类似的，新建Add节点，将Smoothstep节点的第二个值，高为GrassHeightBlend加1单位的值。

    这下边缘浓密度会保持一致，混合点则能在岩块上下移动。看起来很不错了。遮罩现在能正确混合了。最后一步是 让植被仅出在指向特定方向的网格上。我们能通过将法线贴图转换成方向矢量实现，抓取岩块法线贴图，用Transform节点将其从正切空间转换到场景空间，将Type类型设为Direction。

    该纹理贴图就能显示出网格每部分的世界方向了。我们要让植被仅出现在向上的网格上，即纹理的绿色通道，那将输出拆分，将绿色通道接Multiply节点，将输出与此前的Smoothstep输出相乘，节点现在会根据网格法线向上的程度 来输出个0到1的值。

    如果将输出用作Lerp节点的 遮罩，植被便只会出现在网格上最向上的部分出现。

    在最后润色上，我们来为运算添加些控制，控制在岩块上并排的植被数量，在Multiply节点后新添Smoothstep节点。

    在黑板上新建Vector1属性，称作Grass Threshold，设定为0到1的滑动条，将阈值连接到一 个One Minus节点，将输出输入到Smoothstep节点的 Edge2端点，将输出连接到Lerp节点的Time端点。现在，我们可以控制材质设定植被在岩块上的伸展程度了，经过短短几次更迭。我们就使用ShaderGraph为游戏制作了非常灵活的着色器 ，可以看到ShaderGraph是一个实用、强大的工具，可用来快速为游戏创建 、更迭着色器。