Unity Shader 使用噪声

消融效果、水波效果、全局雾效。

消融效果的实现：

通过噪声纹理采样与设置好的消融属性相减，将算得结果小于0的像素剔除。对于剩下的像素进行正常的光照计算，然后在设定好的宽度范围内对两种溶解颜色进行插值，再将混合得到的颜色与环境光和漫反射光照混合输出。

后面还需要加一个用于处理阴影的Pass，否则已经消融的部分会投射影子。

定义属性：

定义消融需要的Pass：

为了得到正确的光照，我们设置了Pass的LightMode和multi_compile_fwdbase的编译指令。

我们使用Cull off来关闭Shader的面片剔除，来使得其正面和背面都会被渲染。

定义顶点着色器：

通过片元着色器实现模拟消融效果：

• 首先对噪声纹理进行采样，并将结果和用于控制消融程度的属性相减，传递给clip函数，将结果小于0的像素剔除。
• 对于剩下的像素，进行正常的光照计算。我们根据漫反射纹理获得反射率albedo，并由此计算环境光照与漫反射光照。
• 计算烧焦颜色：在宽度为_LineWidth的范围内模拟一个烧焦的颜色变化，使用smoothstep来计算混合系数（当t为1时，表明该像素位于消融的边界处；当t为0时，表明该像素为正常的模型颜色），插值用来模拟一个烧焦效果：使用t来混合两种火焰颜色。同样使用step函数来保证剔除。

自定义投射阴影的Pass：

同样使用clip函数来剔除片元，然后使用内置宏SHADOW_CASTER_FRAGMENT()来完成阴影投射，将结果输出到深度图和阴影映射纹理中。

水波效果：

全局雾效：

生成噪声：

噪声是怎么生成的：https://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/50346469

• 基于晶格的方法（Lattice based）

• 基于点的方法（Point based）

• Perlin噪声：

  Perlin噪声还是比较简单的，Perlin噪声的实现需要三个步骤：

  1. 定义一个晶格结构，每个晶格的顶点有一个“伪随机”的梯度向量（其实就是个向量啦）。对于二维的Perlin噪声来说，晶格结构就是一个平面网格，三维的就是一个立方体网格。
  2. 输入一个点（二维的话就是二维坐标，三维就是三维坐标，n维的就是n个坐标），我们找到和它相邻的那些晶格顶点（二维下有4个，三维下有8个，n维下有2n2n个），计算该点到各个晶格顶点的距离向量，再分别与顶点上的梯度向量做点乘，得到2n2n个点乘结果。
  3. 使用缓和曲线（ease curves）来计算它们的权重和。在原始的Perlin噪声实现中，缓和曲线是s(t)=3t2−2t3s(t)=3t2−2t3。