Unity中C#使用协程控制Shader材质变化

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前言

在上一篇文章实现了C#脚本简单修改Shader材质的效果后，我们使用按钮点击结合协程来实现一下游戏中角色常见的效果：受击、中毒、消融效果

我们继续使用上一篇的 Shader 和 C# 脚本来继续测试

• Unity中C#如何访问并修改Shader材质

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一、协程是什么

Unity中的协程可以理解为 C# 中多线程的作用，在主线程运行的同时，把一些不确定时间的步骤并行操作，不影响主线程。但是协程 和 C#的多线程不一样。

协程模拟了多线程的作用，但是不是真正意义上的多线程

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二、在Unity中使用协程

1、我们在 Start 中测试一下协程的执行顺序

• 我们定义一个协程在控制台 等待 2 秒 输出 2

IEnumerator Wait()
{
yield return new WaitForSeconds(2);
Debug.Log(2);
}

• 在 Start 按如下顺序输出

Debug.Log(1);
//这里使用协程输出一个 2
StartCoroutine(Wait());
Debug.Log(3);

• 我们运行一下看看输出的顺序

控制台先输出了1、3 间隔了两秒输出了 2

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2、我们实现一个点击按钮实现角色受击效果

• 我们使用协程实现一个改变颜色后 间隔 0.15 秒恢复原本颜色的效果

IEnumerator WaitBehit()
{
skr.sharedMaterial.SetColor("_Color", Color.red);
yield return new WaitForSeconds(0.15f);
skr.sharedMaterial.SetColor("_Color",Color.white);
}

• 在 GUI 绘制时，给按钮点击后加上 角色受击后的协程

void OnGUI()
{
if (GUI.Button(new Rect(10, 10, 150, 50), “被击”))
{
StartCoroutine(WaitBehit());
}
}

我们来测试看一下效果：

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三、协程中的动画过渡

主要实现一个角色中毒后中毒消散的效果

1、首先，在协程内实现中毒并且消散的效果

• 在协程内定义一个计数器，作为颜色过度的控制器
• 在协程内使用死循环，实现计数器的累加
• 在协程内使用 Color.Lerp(A,B,x);实现颜色过度效果
• 把该过度颜色赋值给我们的小狐狸

IEnumerator WaitMethysis()
    {
        float _time = 0;
        Color color;
        while (true)
        {
            _time += Time.deltaTime;
            yield return new WaitForEndOfFrame();
            color = Color.Lerp(Color.green, Color.white,_time / 2);
            skr.sharedMaterial.SetColor("_Color",color );
            if (_time >= 2)
            {
                yield break;
            }
        }
    }

2、在 OnGUI 内，给一个新按钮使用刚刚定义的协程

if (GUI.Button(new Rect(10,70,150,50),“中毒”))
{
StartCoroutine(WaitMethysis());
}

我们来测试一下看看效果：

在开启一个协程时，记着停止协程

//关闭指定协程
StopCoroutine(string);
//关闭所有协程
StopAllCoroutines();

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四、C#控制Shader变体开关 开启死亡消融效果变体

1、C# 怎么开启和关闭 Shader变体

• 开启关键字

material.EnableKeyword(string);

• 关闭关键字

material.DisableKeyword(string);

• 这里的关键字不是Shader属性面板的属性名，是在Shader的Pass中的变体名

2、在协程中开启死亡消融变体及实现效果

• 先在协程中定义一个_time 计数器
• 开启死亡消融变体
• 使用 while 给计数器累加，作为消融的控制值
• 修改_Clip 属性值实现消融

IEnumerator WaitDead(float time)
    {
        float _time = 0;

        while (true)
        {
            _time += Time.deltaTime;
            yield return new WaitForEndOfFrame();
           
            skr.sharedMaterial.EnableKeyword("_DISSOLVEENABLE_ON");
            skr.sharedMaterial.SetFloat("_Clip",_time / time);
            
            if (_time >=time)
            {
                skr.sharedMaterial.SetFloat("_Clip",0);
                skr.sharedMaterial.DisableKeyword("_DISSOLVEENABLE_ON");
                yield break;
            }
        }
    }

3、在OnGUI中，定义一个新按钮调用死亡协程

if (GUI.Button(new Rect(10,130,150,50),“死亡消融”))
{
StopAllCoroutines();
StartCoroutine(WaitDead(2));
}

我们来测试一下看看效果：

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五、测试代码

Shader:

//角色消融效果
Shader "MyShader/P2_5_6"
{
    Properties
    {
        //使用这个标签，可以使外部暴露属性，有标题
        [Header(Base)]
        [NoScaleOffset]_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)
        _Clip("Clip",Range(0,1)) = 0
        //使用这个标签可以 在两行暴露属性之间加 间隙
        [Space(10)]
        [Header(Dissolve)]
        [Toggle]_DissolveEnable("Dissolve Enable",int) = 0
        _DissolveTex("DissolveTex",2D) = "black"{}

        [NoScaleOffset]_RampTex("RampTex(RGB)",2D) = "black" {}

    }
    SubShader
    {
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            //定义消融变体开关
            #pragma shader_feature _ _DISSOLVEENABLE_ON 
            #include "UnityCG.cginc"
            
            sampler2D _MainTex;
            fixed4 _Color;
            float _Clip;
            sampler2D _DissolveTex; 
            //这个四维向量，xyzw分别表示 Tilling 和 Offset 的 xy ,命名方式 在纹理名 后加 _ST
            float4 _DissolveTex_ST;


            //因为 在使用渐变纹理时，只使用了 渐变纹理的 u 坐标，所以把  sampler2D 换位 sampler
            sampler _RampTex;

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float4 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 uv : TEXCOORD0;
                float4 pos : SV_POSITION;
            };

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                
                //为了减少传入的值 ，所以就不创建新变量来存储，而是把 uv 改为  四维向量 来用
                //使用 o.uv 的 xy 来存放 原人物贴图
                //使用 o.uv 的 zw 来存放 噪波贴图缩放 和 偏移 后的值
                o.uv.xy = v.uv.xy;
                //o.uv.zw = v.uv * _DissolveTex_ST.xy + _DissolveTex_ST.zw;

                o.uv.zw = TRANSFORM_TEX(v.uv,_DissolveTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv.xy);
                col *= _Color;
                #if _DISSOLVEENABLE_ON
                //外部获取的 纹理 ，使用前都需要采样
                fixed4 dissolveTex = tex2D(_DissolveTex,i.uv.zw);
                
                //片段的取舍
                clip(dissolveTex.r -  _Clip);

                //进行归一化
                fixed4 dissolveValue = saturate((dissolveTex.r - _Clip) / (_Clip + 0.1 - _Clip));

                fixed4 rampTex = tex1D(_RampTex,dissolveValue.r);

                col += rampTex;
                #endif
                
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

C#脚本：

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

//C#如何访问并且修改材质属性
public class P2_5_6 : MonoBehaviour
{
    #region [成员变量]

    public GameObject Fox;
    private SkinnedMeshRenderer skr;

    #endregion
    #region [Start/Update]
    void Start()
    {
        skr = Fox.GetComponentInChildren<SkinnedMeshRenderer>();
    }
    void Update()
    {
    }
    #endregion
    #region [GUI]
    void OnGUI()
    {
        if (GUI.Button(new Rect(10, 10, 150, 50), "被击"))
        {
            StopAllCoroutines();
            StartCoroutine(WaitBehit());
        }

        if (GUI.Button(new Rect(10,70,150,50),"中毒"))
        {
            StopAllCoroutines();
            StartCoroutine(WaitMethysis(2));
        }

        if (GUI.Button(new Rect(10,130,150,50),"死亡消融"))
        {
            StopAllCoroutines();
            StartCoroutine(WaitDead(2));
        }
    }
    #endregion

    #region [受击]

    IEnumerator WaitBehit()
    {
        skr.sharedMaterial.SetColor("_Color", Color.red);
        yield return new WaitForSeconds(0.15f);
        skr.sharedMaterial.SetColor("_Color",Color.white);
    }
    #endregion

    #region [中毒]
    IEnumerator WaitMethysis(float time)
    {
        float _time = 0;
        Color color;
        while (true)
        {
            _time += Time.deltaTime;
            yield return new WaitForEndOfFrame();
            color = Color.Lerp(Color.green, Color.white,_time / time);
            skr.sharedMaterial.SetColor("_Color",color );
            if (_time >= time)
            {
                yield break;
            }
        }
    }
    #endregion

    #region [死亡消融]
    IEnumerator WaitDead(float time)
    {
        float _time = 0;

        while (true)
        {
            _time += Time.deltaTime;
            yield return new WaitForEndOfFrame();
           
            skr.sharedMaterial.EnableKeyword("_DISSOLVEENABLE_ON");
            skr.sharedMaterial.SetFloat("_Clip",_time / time);
            
            if (_time >=time)
            {
                skr.sharedMaterial.SetFloat("_Clip",0);
                skr.sharedMaterial.DisableKeyword("_DISSOLVEENABLE_ON");
                yield break;
            }
        }
    }
    #endregion
}