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Unity - Shader - Projector 高空云层底下透明阴影 - semitransparent shadow

article 2025/8/21 1:51:14

文章目录

环境
1 - Semitransparent Shadow - Alpha Test + SoftShadow
2 - Projector - Fake Semitransparent Shadow
3 - shadow map + projector（解決projector投影穿透的问题，后续我再实现）
Project
References

环境

unity : 2020.3.37f1
pipeline : BRP

1 - Semitransparent Shadow - Alpha Test + SoftShadow

这种方式我最早是在 cat like coding 博主的文章看到的，这种方式我自己亲自测试过
缺点：会有阴影抖动严重的现象

（其中的 dithering tex 可以参考我之前写的：Unity - 手动创建 dithering tex 3d）

如下GIF
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就算我故意将精度拉低（将距离边缘，那么 shadow map 的应用精度就会低一些）

50 shadow distance
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

然后抖动的闪烁一样要不得
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2 - Projector - Fake Semitransparent Shadow

这种方式

缺点：投影穿透，可以参考我之前写的：Unity - Projector - 实时[假]阴影
优点：可以精准控制像素颜色，alpha，还可以只绘制和 projector box 有碰撞的 mesh（shadow map 的方式会绘制整个灯管角度的 PV 部分的所有 mesh）

自己PS整一个云的剪影图，放到 projector 材质贴图即可
请添加图片描述

还可以修改颜色
在这里插入图片描述

穿透的缺点如下GIF
(就算我使用表面法线和 Projector 投影反向来 dot 判断过滤，一样治标不治本，比如，两个 Cube，一上一下，projector 投影后，就算 clip(dot(N, -ProjectDir))后，两个 Cube 的顶部都同样出现投影，所以需要看你的项目实际情况是否适合)
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我看到有小伙伴说到贴花，并且说，不会有背面效果，我的文章我有写解决方案的，只不过这种方案还是治标不本的，就算是 URP Decal Projector 也同样如此
在这里插入图片描述

那么我尝试回到这位小伙伴的三个为题：

可以用贴花
URP Decal Projector 不会有背面
projector 性能不好吧

可以用贴花

首先我们要理解贴花的原理
就是在某个 project 投影视角下，给在内的网格重新绘制一个与 project 投影器有交集的部分
至于重新绘制有多重方法：
1. 整个网格重绘，将 projector下的屏幕坐标作为UV去采样贴花贴图就完事了，于 projector volume没有交集的部分 mask 掉
2. 甚至可以 rebuild 一个和 project 投影器有交集的子网格，但是有点费CPU
3. 可以使用 depth buffer, normal buffer 来还原 world position 和 world normal，来控制需要重绘的像素和剔除背面
4. 更多的方式可以参看 puppet_mater 大佬的： Unity Shader-Decal贴花（SelfDecal，Alpha Blend，Mesh Decal，Projector，Deferred Decal）

第1种比较简单，易于实现，但是比较费
第2种费CPU，一般不使用，但是对 FS 最友好
第3种，有点 defferd 思想，但是再 forward 也可以拿到这两个 buffer，在比较轻松（低成本，低费）可以拿到这两个 buffer 的话，这种方式的效率是最高的，比如：URP 管线；这种方式也有一个问题：透明对象的没法处理（因为没写深度和normal）

而我使用的是 BRP 管线的 unity 使用的是第1种

另外说一下，我之前在 2021 使用 URP 管线的时候，Decal 组件直接就叫：URP Decal Projector
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URP Decal Project 不会有背面

如上图，我的文章我有提到优化方案的，可能我没有将示例放上来，不便于阅读到，抱歉
那么下面我将示例搬上来瞧瞧
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注意我之前说的：治标不治本在这里插入图片描述
为了直观理解，我给上示例
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projector 性能不好吧

这个看具体我们是再什么管线使用什么方式来实现
我现在这里使用的是 BRP 的 projector 算是最简单的一种，也算是比较费的一种，费在哪，费在 DC, SetPassCall，和看不到的顶点仍然执行了 VS 和 MASK 掉，却在同屏的 FS（没有被 ztest 和 stencil 剔除的Frag）

如果在 URP 下 Decal 性能会好一些