渐变纹理 和 遮罩纹理

• 渐变纹理 

纹理不仅可以定义一个物体的颜色，也可以用来存储任何表面属性。比如用渐变纹理 来控制漫反射光照结果。可以通过使用不同的渐变纹理 来控制物体的漫反射光照。

Shader "Custom/RampTexture"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        //渐变纹理
        _RampTex ("Ramp Tex", 2D) = "white" {}
        _Specular("Specular",Color)=(1,1,1,1)
        _Gloss ("Gloss", Range(8,256)) = 20
        
    }
    SubShader
    {
       pass
       {
           Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
           CGPROGRAM

            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "Lighting.cginc"

            fixed4 _Color ;
            sampler2D _RampTex;
            float4 _RampTex_ST;
            fixed4 _Specular;
            float _Gloss;

            struct a2v
            {
                float4 vertex :POSITION;
                float3 normal:NORMAL;
                float4 texcoord:TEXCOORD0;

            };

            struct v2f
            {
                float4 pos:SV_POSITION;
                float3 worldNormal:TEXCOORD0;
                float3 worldPos:TEXCOORD1;
                float2 uv:TEXCOORD2;
            };

            v2f vert(a2v v)
            {
                v2f o;
                o.pos=UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.worldNormal=UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                o.worldPos=mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
                //计算经过平铺 和偏移后的纹理坐标
                o.uv=TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_RampTex);
                return o;
            }   

            fixed4 frag(v2f i):SV_Target
            {
                fixed3 worldNormal=normalize(i.worldNormal);
                fixed3 worldLightDir=normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
                fixed3 ambient=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;
                //half Lambert
                fixed  halfLambert=0.5 * dot(worldNormal,worldLightDir)+0.5;
                fixed3 diffuseColor=tex2D(_RampTex,fixed2(halfLambert,halfLambert)).rgb * _Color.rgb;

                fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*diffuseColor;
                fixed3 viewDir=normalize(UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos));
                fixed3 halfDir=normalize(worldLightDir+viewDir);
                fixed3 specular=_LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);

                return fixed4(ambient+diffuse+specular,1);
            }
           ENDCG
       }
    }
    FallBack "Specular"
}

通过使用不同的渐变纹理，来改变 模型风格

第一张图使用的是 紫色到浅黄色的 渐变纹理。第二张渐变纹理是 中间分界线 微微发红，插画中阴影处是用这样的色调。

第三张通常被用于 卡通风格，色调突变 没有平滑过渡，模拟卡通中的阴影色块。

• 遮罩纹理

允许我们可以保护某些区域不被修改。比如我们 想让 模型的某些区域反光强度强烈一些，某些区域弱一点，这时我们就可以采用一张遮罩纹理来控制光照。还有就是在制作地形材质的时候需要混合多张图片，例如草地的纹理，表现石子的纹理，裸露土地的纹理等，使用遮罩纹理可以控制如何混合这些纹理。

是用遮罩纹理流程：通过采样得到遮罩纹理的纹素值，然后使用其中某个或者 某几个通道的值（比如 texel.r）来与某种表面属性进行相乘，这样当该通道的值为0的时候，可以保护表面不受属性的影响。

Shader "Custom/MaskTexture"
{ 
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
        _BumpMap("Normal Map",2D)="bump" {}
        _BumpScale("Bump Scale",Float)=1
        _SpecularMask("Specular Mask",2D)="white"{}
        _SpecularScale("Specular Scale",Float)=1
        _Specular("Specular",Color)=(1,1,1,1)
        _Gloss ("Gloss", Range(8,256)) = 20
        
    }
    SubShader
    {
       pass
       {
           Tags{"LightMode"="ForwardBase"}
           CGPROGRAM

            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "Lighting.cginc"

            fixed4 _Color ;
            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            sampler2D _BumpMap;
            float _BumpScale;
            sampler2D _SpecularMask;
            float _SpecularScale;
            fixed4 _Specular;
            float _Gloss;

            struct a2v
            {
                float4 vertex :POSITION;
                float3 normal:NORMAL;
                float4 tangent:TANGENT;
                float4 texcoord:TEXCOORD0;

            };

            struct v2f
            {
                float4 pos:SV_POSITION;
                float2 uv:TEXCOORD0;
                float3 lightDir:TEXCOORD1;
                float3 viewDir:TEXCOORD2;
            };

            v2f vert(a2v v)
            {
                v2f o;
                o.pos=UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv.xy=v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
                TANGENT_SPACE_ROTATION;
                o.lightDir=mul(rotation,ObjSpaceLightDir(v.vertex)).xyz;
                o.viewDir=mul(rotation,ObjSpaceViewDir(v.vertex)).xyz;

                return o;
            }   

            fixed4 frag(v2f i):SV_Target
            {
                fixed3 tangentLightDir=normalize(i.lightDir);
                fixed3 tangentViewDir=normalize(i.viewDir);
                fixed3 tangentNormal=UnpackNormal(tex2D(_BumpMap,i.uv));
                tangentNormal.xy*=_BumpScale;
                tangentNormal.z=sqrt(1-saturate(dot(tangentNormal.xy,tangentNormal.xy)));
                fixed3 albedo=tex2D(_MainTex,i.uv).rgb*_Color.rgb;
                fixed3 ambient=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz*albedo;
                fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*albedo*max(0,dot(tangentNormal,tangentLightDir));
                fixed3 halfDir=normalize(tangentLightDir+tangentViewDir);
                //获取遮罩值 ，采用r 分量来计算掩码值，来控制高光反射强度
                fixed3 specularMask=tex2D(_SpecularMask,i.uv).r *_SpecularScale;
                //计算高光部分，和高光遮罩
                fixed3 specular=_LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0,dot(tangentNormal,halfDir)),_Gloss)*specularMask;
                //fixed3 specular=_LightColor0.rgb*_Specular.rgb*pow(max(0,dot(tangentNormal,halfDir)),_Gloss);

                //return fixed4(ambient+diffuse,1);
                return fixed4(ambient+diffuse+specular,1);
            }
           ENDCG
       }
    }
    FallBack "Specular"
}

通过使用高光遮罩纹理 依次得到下面的效果。

可以让我们 更加精细的控制光照细节，得到更好的效果。

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