一节课几何Shader

一、Unity几何Shader的基本概念

Unity几何Shader可以通过对顶点进行变换和扭曲来改变物体的形状。在Shader中，我们可以使用一些内置的函数来实现这些效果，比如sin、cos、lerp等等。下面是一些常用的函数：

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sin(x)：返回x的正弦值。
cos(x)：返回x的余弦值。
lerp(a, b, t)：返回a和b之间的插值，t的范围是0到1。
smoothstep(a, b, t)：返回a和b之间的插值，并在t接近0或1时产生平滑效果。
pow(x, y)：返回x的y次方。

二、Unity几何Shader的实现

下面我们来实现一个简单的Unity几何Shader，用来制作一个水波纹效果。首先，我们需要定义一个变量来控制水波的大小，然后在Shader中使用sin函数来实现水波的效果。代码如下：

Shader "Custom/Water" {
    Properties {
        _WaveSize ("Wave Size", Range(0.01, 2)) = 1
    }
 
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100
 
        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
 
            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
            };
 
            struct v2f {
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
 
            float _WaveSize;
 
            v2f vert (appdata v) {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.vertex.y += sin(v.vertex.x * _WaveSize + _Time.y * 10) * 0.1;
                o.vertex.y += sin(v.vertex.z * _WaveSize + _Time.y * 10) * 0.1;
                return o;
            }
 
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                return fixed4(0, 0.5, 1, 1);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个_WaveSize变量来控制水波的大小。在vert函数中，我们使用sin函数来对顶点进行变换，实现水波的效果。在frag函数中，我们简单地返回一个固定的颜色。最后，我们将Shader保存为一个名为Water的文件。

三、Unity几何Shader的应用

我们可以将上面的Shader应用到一个平面上，然后在场景中添加一些灯光，就可以看到一个非常简单但效果不错的水波纹效果了。代码如下：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
 
public class Water : MonoBehaviour {
 
    public Material waterMaterial;
 
    // Use this for initialization
    void Start () {
        MeshRenderer meshRenderer = GetComponent<MeshRenderer>();
        meshRenderer.material = waterMaterial;
    }
 
    // Update is called once per frame
    void Update () {
 
    }
}

在上面的代码中，我们将Water脚本添加到一个平面上，并将waterMaterial变量设置为我们刚刚创建的Water Shader。然后，在Start函数中，我们获取MeshRenderer组件，并将其Material设置为我们刚刚创建的Material。最后，我们就可以在场景中看到一个简单的水波纹效果了。

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