UnityShader基础案例（八）——全局雾效

雾公式 (Direct3D 9) - Win32 apps | Microsoft Learn

这个参考一下吧。

一、基于高度

        雾的高度什么的要看场景，根据场景调。

        脚本：        

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[ExecuteInEditMode]
public class RenderImage : MonoBehaviour
{
    public Shader shader;

    private Camera _camera;

    private Material _material;
    
   
    [Header("雾强度")]public float fogStrength=0.5f;
    [Header("雾颜色")] public Color fogColor=Color.white;
    [Header("雾起始高度")] public float fogStartDis=-3;
    [Header("雾结束高度")] public float fogEndDis=2;
    [Header("启用雾")]public bool key;

    // Start is called before the first frame update
    void Awake()
    {
        if (shader == null)
        {
            Debug.Log("Shader为空");
        }
        else
        {
            _camera = GetComponent<Camera>();
            _camera.depthTextureMode |= DepthTextureMode.Depth;
            //_material = new Material(shader);
        }
        
    }

    private void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)
    {
        if (!key)
        {
            _material = null;
        }
        else
        {
            _material = new Material(shader);
        }
        if (_material != null)
        {
            //计算四个向量的前期准备
            float temp =_camera.nearClipPlane* Mathf.Tan(_camera.fieldOfView * 0.5f*Mathf.Deg2Rad);
            Vector3 up = _camera.transform.up * temp;
            Vector3 right = _camera.transform.right* _camera.aspect * temp ;
            
            //开始计算四个向量，但此时向量只有方向信息
            var nearClipPlane = _camera.nearClipPlane;
            Vector3 temp1 = _camera.transform.forward * nearClipPlane;
            
            //左上
            Vector3 LT = temp1 + up - right;
            //左下
            Vector3 LB = temp1 - up - right;
            //右上
            Vector3 RT = temp1 + up + right;
            //右下
            Vector3 RB = temp1 - up + right;
            

            //计算真正的深度比例，送给片元着色器用于得到准确的深度
            //知道一个像素的深度，我们可以根据相似三角形计算比例
            float scale = LT.magnitude / nearClipPlane;
            
            //对四个向量进行深度比例的处理，这样的向量就包含了真正的距离和方向
            LT.Normalize();
            LT *= scale;
            
            LB.Normalize();
            LB *= scale;
            
            RT.Normalize();
            RT *= scale;
            
            RB.Normalize();
            RB *= scale;
            
            //我们利用一个矩阵存储四个向量，先初始化为单位矩阵
            Matrix4x4 temp2=Matrix4x4.identity;
            
            temp2.SetRow(0,LT);
            temp2.SetRow(1,LB);
            temp2.SetRow(2,RT);
            temp2.SetRow(3,RB);

            //材质值传递
            _material.SetMatrix("_CornerVector",temp2);
      
            
            _material.SetFloat("_FogStrenth",fogStrength);
            _material.SetColor("_FogColor",fogColor);
            _material.SetFloat("_FogStart",fogStartDis);
            _material.SetFloat("_FogEnd",fogEndDis);

            Graphics.Blit(src,dest,_material);

        }
        else
        {
            Graphics.Blit(src,dest);
        }
    }
}

        shader：        

Shader "Custom/Test0"
{
    Properties
    {
        //不写这句话就是灰，试了半小时给试出来了
        //偏偏别的都能过，就纹理必须写。。。
        _MainTex("主帖图",2D)="white"{}
    }
    SubShader
    {
        Pass
        {
            Tags
            {
                "LightMode"="ForwardBase"
            }
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"            
            sampler2D _MainTex;
            float4x4 _CornerVector;

            float _FogStrenth;
            float4 _FogColor;
            float _FogStart;
            float _FogEnd;
                        
            //声明获取深度纹理
            sampler2D _CameraDepthTexture;


            struct a2v
            {
                float4 vertex:POSITION;
                float4 texcoord:TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 pos:SV_POSITION;
                float2 uv:TEXCOORD0;
                float4 dir:TEXCOORD1;
            };

            v2f vert(a2v v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.texcoord;
                int index ;
                //关系对应好
                if (v.texcoord.x < 0.5 && v.texcoord.y < 0.5)
                {
                    //左下
                    index = 1;
                }
                else if (v.texcoord.x > 0.5 && v.texcoord.y < 0.5)
                {
                    //右下
                    index = 3;
                }
                else if (v.texcoord.x > 0.5 && v.texcoord.y > 0.5)
                {
                    //右上
                    index = 2;
                }
                else
                {
                    //左上
                    index = 0;
                }
                o.dir = _CornerVector[index];
                return o;
            }

            fixed4 frag(v2f i):SV_Target
            {
                //解析深度
                float depth = LinearEyeDepth(SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, i.uv));
                //世界坐标计算
                float3 worldPos = _WorldSpaceCameraPos + depth * i.dir;
                               
                //雾效公式,(高度雾，参数是y
                //这种写法如果y值越低，雾越浓，即便是y值超过了起始点
                float fog = (_FogEnd - worldPos.y) / (_FogEnd - _FogStart); 
                //在后面再乘一个值把上面的影响消掉
                //但为了防止对式子结果产生影响，雾的起始高度要够低    
                fog = saturate(fog)* _FogStrenth;//*saturate(worldPos.y-_FogStart);

                fixed4 color = tex2D(_MainTex, i.uv);
                color.rgb = (1-fog)*color.rgb+fog*_FogColor.rgb;// lerp(color.rgb, _FogColor.rgb, fog);
                return color;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

         高度雾中的指数写法就不贴了，主要是没参考不清楚这样写对不对，而且我写的那个就效果来看，比线性雾的雾要浓一些。

二、基于距离的雾

         还是只用线性的方式。 

         脚本还是不变的。

        Shader：                

Shader "Custom/Test0"
{
    Properties
    {
        //不写这句话就是灰，真的搞不懂Unity开发者写的什么代码,试了半小时给试出来了
        //偏偏别的都能过，就纹理必须写。。。
        _MainTex("主帖图",2D)="white"{}
    }
    SubShader
    {
        Pass
        {
            Tags
            {
                "LightMode"="ForwardBase"
            }
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"            
            sampler2D _MainTex;
            float4x4 _CornerVector;

            float _FogStrenth;
            float4 _FogColor;
            float _FogStart;
            float _FogEnd;
                        
            //声明获取深度纹理
            sampler2D _CameraDepthTexture;


            struct a2v
            {
                float4 vertex:POSITION;
                float4 texcoord:TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 pos:SV_POSITION;
                float2 uv:TEXCOORD0;
                float4 dir:TEXCOORD1;
            };

            v2f vert(a2v v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.texcoord;
                int index ;
                //关系对应好
                if (v.texcoord.x < 0.5 && v.texcoord.y < 0.5)
                {
                    //左下
                    index = 1;
                }
                else if (v.texcoord.x > 0.5 && v.texcoord.y < 0.5)
                {
                    //右下
                    index = 3;
                }
                else if (v.texcoord.x > 0.5 && v.texcoord.y > 0.5)
                {
                    //右上
                    index = 2;
                }
                else
                {
                    //左上
                    index = 0;
                }
                o.dir = _CornerVector[index];
                return o;
            }

            fixed4 frag(v2f i):SV_Target
            {
                //解析深度
                float depth = LinearEyeDepth(SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, i.uv));
                //世界坐标计算
                float3 worldPos = _WorldSpaceCameraPos + depth * i.dir;
                float3 temp=worldPos-_WorldSpaceCameraPos;
                                                               
                float fog = (length(temp)-_FogStart) /  _FogStart;
                //0.1用于准确控制雾的表现
                fog = saturate(fog* _FogStrenth*0.1);

                fixed4 color = tex2D(_MainTex, i.uv);
                color.rgb = (1-fog)*color.rgb+fog*_FogColor.rgb;// lerp(color.rgb, _FogColor.rgb, fog);
                return color;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

                  结果：

        结果看起来意外不错，至于外面白色，距离太远导致值太大，解决方法和基于高度的异曲同工，这里就不演示了。

        雾效计算的核心便是重构世界坐标，至于用什么公式计算全看项目需求了，甚至有些时候还要结合高度和距离。非均匀雾效参考噪声纹理一节。非均匀雾效在文末。

        (72条消息) UnityShader基础（九）——噪声纹理_implosion98的博客-CSDN博客

三、还有一些巨高级的雾

        比如体积雾什么的，如何营造出雾的颗粒感，以及光线和雾的相互作用，有些还要给雾整动画贴图什么的。