Unity Shader 屏幕后效果——颜色校正
屏幕后效果指的是,当前整个场景图已经渲染完成输出到屏幕后,再对输出的屏幕图像进行的操作。
在Unity中,一般过程通常是:
1.建立用于处理效果的shader和临时材质,给shader脚本传递需要控制的参数和变量
2.利用OnRenderImage函数抓取当前屏幕渲染纹理
OnRenderImage(RenderTexture source, RenderTexture destination){ }
第一个参数为处理前纹理,第二个为最终显示纹理
3.在OnRenderImage函数中调用Graphics.Blit方法对抓取的纹理进行具体的后期操作
Graphics.Blit(source, destination, material,-1);
material为需要处理的材质,-1为参数pass的默认值,表示对shader中所有的pass依次调用,这里也可以省略
为此,首先可以提前建立一个基类ScreenEffectBase,主要用于检查Shader并创建临时材质:
脚本如下:
- 1 using UnityEngine;
- 2
- 3 [ExecuteInEditMode]
- 4 //屏幕后处理效果主要是针对摄像机进行操作,需要绑定摄像机
- 5 [RequireComponent(typeof(Camera))]
- 6 public class ScreenEffectBase : MonoBehaviour
- 7 {
- 8 public Shader shader;
- 9 private Material material;
- 10 protected Material Material
- 11 {
- 12 get
- 13 {
- 14 material = CheckShaderAndCreatMat(shader, material);
- 15 return material;
- 16 }
- 17 }
- 18
- 19 //用于检查并创建临时材质
- 20 private Material CheckShaderAndCreatMat(Shader shader, Material material)
- 21 {
- 22 Material nullMat = null;
- 23 if (shader != null)
- 24 {
- 25 if (shader.isSupported)
- 26 {
- 27 if (material && material.shader == shader){ }
- 28 else
- 29 {
- 30 material = new Material(shader){ hideFlags = HideFlags.DontSave };
- 31 }
- 32 return material;
- 33 }
- 34 }
- 35 return nullMat;
- 36 }
- 37 }
之后创建的屏幕后处理效果的控制脚本都可以继承自该基类,例如我们创建关于基本颜色校正的控制脚本:
- 1 using UnityEngine;
- 2
- 3 public class ColorCorrectionCtrl : ScreenEffectBase
- 4 {
- 5 private const string _Brightness = "_Brightness";
- 6 private const string _Saturation = "_Saturation";
- 7 private const string _Contrast = "_Contrast";
- 8
- 9 [Range(0, 3)]
- 10 public float brightness = 1.0f;
- 11 [Range(0, 3)]
- 12 public float saturation = 1.0f;
- 13 [Range(0, 3)]
- 14 public float contrast = 1.0f;
- 15
- 16 private void OnRenderImage(RenderTexture source, RenderTexture destination)
- 17 {
- 18 if (Material!=null)
- 19 {
- 20 Material.SetFloat(_Brightness, brightness);
- 21 Material.SetFloat(_Saturation, saturation);
- 22 Material.SetFloat(_Contrast, contrast);
- 23
- 24 Graphics.Blit(source, destination, Material);
- 25 }
- 26 else
- 27 Graphics.Blit(source, destination);
- 28 }
- 29 }
其中,brightness,saturation,contrast分别为调整参数——亮度,饱和度和对比度,_Brightness,_Saturation,_Contrast为之后对应的shader中需要相应定义的属性参数。
这里利用构建的材质Material对shader的属性赋值并调用Graphics.Blit进行屏幕后效果的处理。
具体实现颜色校正的shader如下:
- 1 Shader "MyUnlit/ColorCorrection"
- 2 {
- 3 Properties
- 4 {
- 5 //这里的参数主要用于展示在材质面板中进行调节,但因为这次是临时创建的材质,参数都已经放在了C#脚本中调整,因此相对应的参数都可以省略
- 6 _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
- 7 }
- 8 SubShader
- 9 {
- 10 Tags { "RenderType"="Opaque" }
- 11
- 12 Pass
- 13 {
- 14 //OnRenderImage的调用可能会发生在渲染透明物体之前,为了不影响之后透明物体的渲染,需要:开启深度测试+双面渲染+关闭深度写入
- 15 ZTest always
- 16 Cull off
- 17 ZWrite off
- 18
- 19 CGPROGRAM
- 20 #pragma vertex vert
- 21 #pragma fragment frag
- 22 #pragma multi_compile_fog
- 23
- 24 #include "UnityCG.cginc"
- 25
- 26 struct appdata
- 27 {
- 28 float4 vertex : POSITION;
- 29 float2 uv : TEXCOORD0;
- 30 };
- 31
- 32 struct v2f
- 33 {
- 34 float2 uv : TEXCOORD0;
- 35 UNITY_FOG_COORDS(1)
- 36 float4 vertex : SV_POSITION;
- 37 };
- 38
- 39 sampler2D _MainTex;
- 40 half _Brightness;
- 41 half _Saturation;
- 42 half _Contrast;
- 43
- 44 v2f vert (appdata v)
- 45 {
- 46 v2f o;
- 47 o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
- 48 //因为是临时创建的材质,这里不需要对纹理进行任何变换操作(无可操作的材质面板),直接传递即可,_MainTex_ST也不需要定义
- 49 o.uv = v.uv;
- 50 UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
- 51 return o;
- 52 }
- 53
- 54 fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
- 55 {
- 56 fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
- 57
- 58 //亮度计算直接叠加
- 59 fixed3 color = col.rgb*_Brightness;
- 60
- 61 //饱和度和灰度有关,先计算最低灰度系数下的图像,随后对原始的图像进行插值操作
- 62 fixed3 gray = fixed3(0.2125, 0.7154, 0.0721);
- 63 //点积得到最低灰度值,构成最低灰度图像
- 64 fixed minGray = dot(gray, col.rgb);
- 65 fixed3 grayColor = fixed3(minGray, minGray, minGray);
- 66 //对灰度图像和原始图像插值操作以得到最终系数的显示图像
- 67 color = lerp(grayColor, color, _Saturation);
- 68
- 69 //对比度效果类似,先计算最低对比度图像,即(0.5,0.5,0.5),随后插值操作
- 70 fixed3 minContrast = fixed3(0.5, 0.5, 0.5);
- 71 color = lerp(minContrast, color, _Contrast);
- 72
- 73 //得到所有处理完成后的图像颜色,但alpha保持不变
- 74 fixed4 finColor = fixed4(color, col.a);
- 75
- 76 UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, finColor);
- 77 return finColor;
- 78 }
- 79 ENDCG
- 80 }
- 81 }
- 82 //关闭回调
- 83 fallback off
- 84 }
效果如下(随便调的不用在意~):