本系列主要参考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书（感谢原书作者），同时会加上一点个人理解或拓展。
这里是本书所有的插图。这里是本书所需的代码和资源（当然你也可以从官网下载）。
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题外话
新年第一篇！在此就献给了这个系列。马上就可以放假回家了，虽然还有一些事情需要处理，但是能和家人团聚实在是件很难得的事了。希望所有朋友也能记得多回家看看，借最近很热门的电影《私人定制》（我没看过甲方乙方什么的，觉得这个还不错啦）中的插曲《时间都去哪儿了》，不要等到时间都不见了才想起家人，希望朋友们和朋友的家人们在新年里都能幸福！
门前老树长新芽
院里枯木又开花
半生存了多少话
藏进了满头白发
记忆中的小脚丫
肉嘟嘟的小嘴巴
一生把爱交给他
只为那一声爸妈
时间都去哪儿了
还没好好感受年轻就老了
生儿养女一辈子
满脑子都是孩子哭了笑了
时间都去哪儿了
还没好好看看你眼睛就花了
柴米油盐半辈子
转眼就只剩下满脸的皱纹了
准备工作
- 打开Unity，创建一个新的Shader和一个新的Material，名字分别为ScrollingUVs；
- 确保你已下载相关资源，将第二章所需资源（在Unity assets下）导入Unity；
- 新建一个场景，名为ScrollingUV_Scene，并新建一个光源。找到第二步中导入Unity中的模型River_GRP.fbx，拖入新建的场景中，调节摄像机位置，使River_GRP出现在合适的视角范围内；
- 场景中的River_GRP应该包含了两个子物体，Ground_GEO和River_GEO。改变River_GEO使用的Material为第一步中创建的新的Material，Ground_GEO使用其默认材质即可。
- 最后你可以看到类似下面的情景（我更改了Ground_GEO使用的材质的颜色，因此会呈现出土黄色）：
实现
- 添加两个新的Properties，使得我们可以调整texture的滚动速度：
Properties {
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
// Add two properties
_ScrollXSpeed ("X Scroll Speed", Range(0, 10)) = 2
_ScrollYSpeed ("Y Scroll Speed", Range(0, 10)) = 2
} - 在CGPROGRAM部分修改代码，添加两个新的变量，对应上面新增的两个Properties，以使我们可以在后面访问它们：
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert sampler2D _MainTex;
fixed _ScrollXSpeed;
fixed _ScrollYSpeed; - 修改surf函数，通过tex2D函数来改变UV坐标。然后使用内置的_Time变量来根据运行时间滚动texture：
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
fixed2 scrolledUV = IN.uv_MainTex; fixed xScrollValue = _ScrollXSpeed * _Time.y;
fixed yScrollValue = _ScrollYSpeed * _Time.y; scrolledUV += fixed2(xScrollValue, yScrollValue); half4 c = tex2D (_MainTex, scrolledUV);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
} - 最后，Shader代码如下所示：
Shader "Custom/ScrollingUVs" {
Properties {
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
// Add two properties
_ScrollXSpeed ("X Scroll Speed", Range(0, 10)) = 2
_ScrollYSpeed ("Y Scroll Speed", Range(0, 10)) = 2
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200 CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert sampler2D _MainTex;
fixed _ScrollXSpeed;
fixed _ScrollYSpeed; struct Input {
float2 uv_MainTex;
}; void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
fixed2 scrolledUV = IN.uv_MainTex; fixed xScrollValue = _ScrollXSpeed * _Time.y;
fixed yScrollValue = _ScrollYSpeed * _Time.y; scrolledUV += fixed2(xScrollValue, yScrollValue); half4 c = tex2D (_MainTex, scrolledUV);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
} - 回到Unity的Inspector面板，给材质拖拽适当的texture（例如Chapter02_WaterfallGraph_Diffuse）。最后你会看到如下的效果（点击Play后可以看到动态效果）：
解释
- 添加的两个Properties允许我们可以在Material的Inspector面板中控制Shader中使用的那些变量。详情可见上一章；
- 在surf函数中，我们首先将UV坐标存储在scrolledUV变量中，并且该变量需要是float2类型或者fixed2类型。这是因为我们是通过以下定义的结构来传递UV的：
struct Input {
float2 uv_MainTex;
}; - 随后，我们通过内置变量_Time计算UV偏移量。_Time变量返回一个float4类型的变量。关于Unity内置变量的详细信息请参见官方文档；
- 最后，我们将计算而得的偏移量叠加到之前得到的UV坐标scrolledUV上，得到最终的UV坐标，并通过tex2D函数访问该像素值。
结束语
上面最后的效果还是不尽如人意。实际上，很多时候我们使用C#代码等来控制材质滚动，而不是在Shader中。这是因为不同的surface可能使用同一个Shader，但是需要不同的滚动速度，如果在Shader中定义这种速度，就无法实现不同的移动效果。
上面的Shader之所以不是非常美观，还有一点是因为它的光照渲染模型是Diffuse。而很多情况下，还需要透明、反射等性质。下面我们给出一种比较实用的Shader和UV滚动代码。
效果图如下：
Shader如下：
Shader "Mobile/Transparent/Vertex Color" {
Properties {
_Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)
_SpecColor ("Spec Color", Color) = (1,1,1,0)
_Emission ("Emmisive Color", Color) = (0,0,0,0)
_Shininess ("Shininess", Range (0.1, 1)) = 0.7
_MainTex ("Base (RGB) Trans (A)", 2D) = "white" {}
}
Category {
Tags {"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent"}
ZWrite Off
Alphatest Greater 0
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
SubShader {
Material {
Diffuse [_Color]
Ambient [_Color]
Shininess [_Shininess]
Specular [_SpecColor]
Emission [_Emission]
}
Pass {
ColorMaterial AmbientAndDiffuse
Fog { Mode Off }
Lighting Off
SeparateSpecular On
SetTexture [_MainTex] {
Combine texture * primary, texture * primary
}
SetTexture [_MainTex] {
constantColor [_Color]
Combine previous * constant DOUBLE, previous * constant
}
}
}
}
}
控制UV滚动代码如下：
using UnityEngine;
using System.Collections; public class WaterFlow : MonoBehaviour { public float m_SpeedU = 0.1f;
public float m_SpeedV = -0.1f; // Update is called once per frame
void Update () {
float newOffsetU = Time.time * m_SpeedU;
float newOffsetV = Time.time * m_SpeedV; if (this.renderer)
{
renderer.material.mainTextureOffset = new Vector2(newOffsetU, newOffsetV);
}
}
}
河流所使用的Material的Shader配置如下（这里的River仅仅是一个Plane）：
当然，可以选择不同的texture并调整上面的Main Color、Spec Color、Emmisive Color、Shininess等值来得到需要的效果。
需要注意的是，上面的River下面实际上还包含了一层地面，即如果没有River，画面是这样的：
除了Shader外，上面的代码很好理解。对于Shader内部的实现原理，呜，还需要深入理解一下，希望在后面的内容里会补充到。
好了，这次就到这里！