最終效果https://www.zhihu.com/video/1217959676639330304

本文使用unity實現雪地效果，主要參考了github上兩個已有的demo，將其結合并并增加了一些自己東西。

本文主要講雪地效果，簡單說就是雪地踩腳印的實現，并非雪面的渲染。然后因為是一段時間之前寫的，細節部分有些遺忘，所以爭取主要把原理講清楚，不會涉及太多代碼細節。可以下載github的demo參考更改。

如果有任何錯誤，歡迎指正，謝謝！~

參考demo

Demo1: https://github.com/thnewlands/unity-deformablesnow

Demo2: https://github.com/TheBeach54/SnowSimulation

雪地效果最基本原理

雪地效果的根本就是要踩出腳印。而實現這個的原理分兩步：第一步，在雪地plane的下方放置一個正交相機，從下往上拍攝，如下圖。目的是實時獲取上方物體生成一張深度圖；第二步，根據上一步生成深度圖，將雪地plane的頂點向下方位移，使用tessellation技術。參考Demo1就是根據這一基本原理實現。理解上不難哈。

本文實現流程

本文采用的方法比上文說的多兩個步驟。一個是參考了demo2的方法，具體則是在下方放置兩個攝像機，一個相機在第一幀的時候記錄下初始地面深度，因為初始地面可以是地形，本身就有一定高度。另外一個相機記錄實時拍攝的物體深度。這樣根據兩個深度就能在任何地形上計算出最后在真正的踩雪地方，將其結果保存在r通道內。當然需要兩個正交相機參數完全相同，具體計算方式后面會說。結果如下圖和視頻：

初始地形為平面

初始地形為山丘初始地形為山丘最終效果https://www.zhihu.com/video/1217959942839558144

另外一個步驟則是根據計算后的深度值圖，進行兩次輪廓線檢測，采用的是最基本簡單的sobel算子，然后用g和b通道分別存儲其顏色。這樣做的目的是，可以根據最后的深度圖的不同通道，將雪地分為基本雪面（無顏色值）、凸起部分（g通道）、側邊（b通道）、凹陷底部（a通道）四個部分，如圖。只需要在tessellation的過程中，將g通道的部分向上位移頂點，與a通道操作相反，則可以形成踩雪路徑左右兩邊的凸起部分。

然后根據不同的通道使用不同的diffuse、normal等貼圖渲染即可得到不同的雪面渲染效果。在這之前可以適當的將深度圖進行模糊處理，使邊界柔和。同時在雪面渲染地shader中使用lerp函數對貼圖進行插值。結果如下圖：

不同通道顏色的深度值對應的雪面貼圖

實現細節

相機部分

這是下方放置的正交相機的腳本的截圖，是獲得物體深度的相機，另外一個獲得初始地形深度的相機大致相同，現在介紹其主要部分。代碼如下：

/// <summary>

首先，下方相機獲取深度圖，這一步通過SetReplacementShader替換上方物體的材質為SnowDepthShader獲得，另外一個相機。SnowDepthShader中最基本的一個步驟就是講fragment shader中的顏色值替換為o.rgb = float3(1 - i.depth, 0,0);這樣就能使得相機獲取深度圖。

然后則是傳給CamRecieveMat，該材質的shader就是用來處理接受到的ObjDepthTex（物體深度圖）和FloorDepthTex（初始地形深度圖，另外一個相機生成）。然后根據這兩張圖生成一張計算后的深度值圖。計算代碼如下：

float

其中floor是初始地形的深度值，current.x是當前拍攝到的物體深度值，_SnowMaxHeight似是設定的雪面高度，_SnowFarPlane是相機的遠平面距離，最終將計算出的深度值重新賦值給current.x。這樣生成的計算后的深度值圖，就能避免原始物體深度圖中，在雪面以上的深度值被提取。

最后則是在OnRenderImage中進行兩次后處理，分別用EdgeDetectMat和EdgeDetectMatOut，也就是兩次sobel算子的輪廓線檢測，分別存儲到g和b通道內部。

另外一個重點則是我們使用了兩張RT分辨存儲深度值，然后在Update中交替傳給各種mat。這樣做主要是因為，一張RT存儲當前幀的深度圖，另外一張RT
存儲上一幀的深度圖，這樣就能讓深度圖在CamRecieveMat中保持形成軌跡。

雪面渲染材質

其中主要的參數有：

• Edge Length: Tessellation的程度
• Displacement Textur: 初始時讓雪面適當位移的噪聲貼圖
• Imprint Texture: Camera腳本傳遞進來的最后的深度圖
• Top Material Settings: 基本雪面（無顏色值部分）的雪面渲染
• Bottom Material Settings: 凹陷雪面（r通道部分）的雪面渲染
• Upper Material Settings: 凸起部分（g通道部分）的雪面渲染
• Middle Material Settings: 側邊雪面（b通道部分）的雪面渲染

然后還有一些關于個部分雪面渲染的程度等設定不贅述。

對于凸起部分的雪面貼圖僅采用了不同的diffuse貼圖和法線貼圖，并附加不同的顏色值和法線程度。

Tessellation

根據上文所獲得的最終深度圖，直接使用unity提供的tessellation技術（不贅述），在disp函數里將頂點的y方向進行相對應的位移。不過需要注意的是需要重新計算法線方向，否則陰影會有問題。

另外還有一個trick，可以將只需要頂點位移的地方tessellation的值提高。但是這樣做需要在剩余沒有腳印的雪面部分變化不大，沒有明顯的位移，否則在不同tessellation的接縫處會產生裂痕。所以實際上最后我也沒有用，只是一個參考。

三向貼圖

沒有使用三項貼圖

使用了三向貼圖

最后的一個處理是在雪面的渲染部分，地形變形導致了貼圖的拉伸，因此采用三向貼圖的算法進行貼圖（具體原理連接https://blog.csdn.net/liu_if_else/article/details/73833656）。左圖是普通uv貼圖，靠近雪面邊沿的地方貼圖會有明顯的拉伸。右圖是三項貼圖處理過后，貼圖拉伸變形效果消除。只需要針對所有的貼圖處理一下即可，代碼如下：

fixed4

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最后的最后，本文是參考了兩個demo融合更改的雪面效果，如果有錯誤，希望大家指正，謝謝～

總結

以上是生活随笔為你收集整理的unity透明通道加颜色_Unity-雪地效果的实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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