Unity 5 使用Projector实现纹理投射

游戏中，我们经常需要实现将纹理投射到场景中其他物体上的效果，如地上的光环、石块上的logo、水印等。很多情况下我们可以通过灯光或者其他方式达到我们想要的效果，但是Unity已经为我们提供了一种更加便捷高效的实现方式，那就是Projector组件。

最终效果预览

这里写图片描述

准备工作

首先创建工程，通过Assets->Import Package->Effects导入标准资源库中的特效素材，如下图所示。如果安装Unity时没有安装标准资源库，可以到这里单独下载并安装。

导入资源

导入资源后，Project中将出现下图中的结构：

Project结构

接下来就可以在场景中加入必要的元素了。

应用Projector组件

将BlobShadowProjector（Standard Shader Gallery -> Effects -> Projectors -> Prefabs）拖入场景中，Inspector面板如图：

这里写图片描述

BlobShadowProjector实现的是通过Projector组件在物体上投射一个圆形的阴影。将上图中Cookie改成我们需要的图片（注意图片属性中Alpha from Grayscale需要勾选，Wrap mode选择Clamp，当然你可以尝试不同选择看实际效果），但仍然存在不少问题，如png图片中的透明部分会被渲染成黑色，场景中有不明条纹等。
Projector的原理是为其frustum范围内的物体增加一个Pass，将我们在Projector中定义的材质渲染出来。为了解决上面所说的问题，我们可以创建自己的Shader和材质。
首先，复制Standard Shader Gallery -> Effects -> Projectors -> ProjectorMultiply，另存为ProjectorCustom，修改如下：

Shader "Projector/Custom" {
    Properties{
        _ShadowTex("Cookie", 2D) = "gray" {}
        _FalloffTex("FallOff", 2D) = "white" {}
    }
        Subshader{
        Tags{ "Queue" = "Transparent" }
        Pass{
        ZWrite Off
        ColorMask RGB
        //Blend DstColor Zero
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
        Offset -1, -1

        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #pragma multi_compile_fog
        #include "UnityCG.cginc"

        struct v2f {
            float4 uvShadow : TEXCOORD0;
            float4 uvFalloff : TEXCOORD1;
            UNITY_FOG_COORDS(2)
            float4 pos : SV_POSITION;
        };

        float4x4 _Projector;
        float4x4 _ProjectorClip;

        v2f vert(float4 vertex : POSITION)
        {
            v2f o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, vertex);
            o.uvShadow = mul(_Projector, vertex);
            o.uvFalloff = mul(_ProjectorClip, vertex);
            UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.pos);
            return o;
        }

        sampler2D _ShadowTex;
        sampler2D _FalloffTex;

        fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
        {
            fixed4 texS = tex2Dproj(_ShadowTex, UNITY_PROJ_COORD(i.uvShadow));
            //texS.a = 1.0-texS.a;

            //fixed4 texF = tex2Dproj(_FalloffTex, UNITY_PROJ_COORD(i.uvFalloff));
            //lerp(fixed4(1, 1, 1, 0), texS, texF.a);
            fixed4 res = texS;

            UNITY_APPLY_FOG_COLOR(i.fogCoord, res, fixed4(1,1,1,1));
            return res;
        }
            ENDCG
        }
    }
}

注释的部分为修改之前的代码

新建一个材质并将Shader选择为Projector/Custom，勾选图片的Alpha is Transparent，将新材质作为Projector组件的Material，并勾选Projector组件的Orthographic复选框，得到如下效果：

这里写图片描述

我们发现图片不仅投射到地面和方块上，也投射到了人物上，这显然不是我们想要的效果，不过这个问题处理起来很简单，只需要新建一个Player的Layer，将人物的Layer选成Player，然后将Projector的Ignore Layers设置成Player得到了我们的最终效果了。

总结

Projector是一个非常有用的组件，除了我们上面实现的效果，还能用来廉价的实现投影（如我们最开始使用的BlobShadowProjector）、特殊光效（可以用来代替Cookie或者范围光，但是更加高效）等效果，通过尝试不同的设置和不同的Shader，我们还会得到更多有意思的效果。