【Unity Shaders】遊戲性和畫面特效——建立一個夜視效果的畫面特效，unityshaders

【Unity Shaders】遊戲性和畫面特效——建立一個夜視效果的畫面特效，unityshaders

本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一書（感謝原書作者），同時會加上一點個人理解或拓展。

這裡是本書所有的插圖。這裡是本書所需的代碼和資源（當然你也可以從官網下載）。

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寫在前面

嗚呼，這本書最後一篇了有木有！！！想想就有點小激動呢。。。（可是還有很多隔過去了。）技術文章裡就不說太多廢話了，之後會寫一篇總結的，坑也會慢慢補上的（我希望吧。）。

好啦！我們本節要學習的特效是一個更加常見的畫面特效。在市場上很多的第一人稱射擊遊戲（FPS）中，我們都可以看到夜視效果的身影，比如《使命召喚》、《光暈》等等。這種效果使螢幕蒙上一層非常獨特的黃綠色。下面是《使命召喚》中的夜視效果：

 

為了實現這種夜視效果，我們需要使用Photoshop來分解上述效果的實現。我們可以從網上找一些參考圖片，然後和已有圖層合并，看看我們需要哪種混合效果，以及我們要怎樣組合不同的圖層。下面的映像顯示了在Photoshop中進行上述過程的最後結果：

而最後Shader實現的結果像下面這樣：

下面，我們開始將Photoshop中的最終映像分解成幾個部分，來更好的理解這些資源是如何被整合在一起的。而後，我們會深入講解實現過程。

準備工作

之前說過，使用Photoshop可以讓我們方便地構分層映像，以便我們可以更好地理解如何得到一個夜視效果。現在，我們就把夜視效果分解成幾個組成圖層。

• 偏綠色的畫面（Tinted green）：夜視效果的第一個圖層就是它標誌性的綠色，幾乎所有的夜視映像都是這種色調的。這可以讓我們的特效看起來就是明顯的夜視效果。
  
  
• 掃描線（Scan lines）：為了增加夜視效果的真實性，我們在上述著色層的上面添加了一層掃描線。在這裡，我們使用了一張用Photoshop建立的紋理，然後讓使用者選擇平鋪係數來控制掃描線的寬窄和大小。
  
  
• 噪點（Noise）：下一個圖層是一個簡單的噪點圖層，它平鋪在上述兩種圖層的上方，用於分解映像為我們的特效添加更多的細節效果。
  
  
• 暈影（Vignette）：夜視效果的最後一層就是暈影。從上面《使命召喚》的遊戲可以看出，它使用一個暈影來類比一個視野效果。我們使用下面的圖層來作為暈影紋理。
  

現在，我們把上述各個紋理結合在一起，開始正式建立夜視效果的畫面特效。
實現
現在你的畫面特效指令碼系統應該已經建立好了，現在我們來實現具體的指令碼和Shader。
首先，我們來填寫NightVisionEffect.cs指令碼的主要代碼。接下來，我們來實現關鍵的Shader部分。
完整的指令碼和Shader如下：
NightVisionEffect指令碼：

using UnityEngine;using System.Collections;[ExecuteInEditMode]public class NightVisionEffect : MonoBehaviour {#region Variablespublic Shader nightVisionShader;public float contrast = 2.0f;public float brightness = 1.0f;public Color nightVisionColor = Color.white;public Texture2D vignetteTexture;public Texture2D scanLineTexture;public float scanLineTileAmount = 4.0f;public Texture2D nightVisionNoise;public float noiseXSpeed = 100.0f;public float noiseYSpeed = 100.0f;public float distortion = 0.2f;public float scale = 0.8f;private Material curMaterial;private float randomValue = 0.0f;#endregion#region Propertiespublic Material material {get {if (curMaterial == null) {curMaterial = new Material(nightVisionShader);curMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;}return curMaterial;}}#endregion// Use this for initializationvoid Start () {if (SystemInfo.supportsImageEffects == false) {enabled = false;return;}if (nightVisionShader != null && nightVisionShader.isSupported == false) {enabled = false;}}void OnRenderImage (RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture){if (nightVisionShader != null) {material.SetFloat("_Contrast", contrast);material.SetFloat("_Brightness", brightness);material.SetColor("_NightVisionColor", nightVisionColor);material.SetFloat("_RandomValue", randomValue);material.SetFloat("_Distortion", distortion);material.SetFloat("_Scale", scale);if (vignetteTexture) {material.SetTexture("_VignetteTex", vignetteTexture);}if (scanLineTexture) {material.SetTexture("_ScanLineTex", scanLineTexture);material.SetFloat("_ScanLineTileAmount", scanLineTileAmount);}if (nightVisionNoise) {material.SetTexture("_NoiseTex", nightVisionNoise);material.SetFloat("_NoiseXSpeed", noiseXSpeed);material.SetFloat("_NoiseYSpeed", noiseYSpeed);}Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);} else {Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);}}// Update is called once per framevoid Update () {contrast = Mathf.Clamp(contrast, 0.0f, 4.0f);brightness = Mathf.Clamp(brightness, 0.0f, 2.0f);distortion = Mathf.Clamp(distortion, -1.0f, 1.0f);scale = Mathf.Clamp(scale, 0.0f, 3.0f);randomValue = Random.Range(-1.0f, 1.0f);}void OnDisable () {if (curMaterial != null) {DestroyImmediate(curMaterial);}}}

NightVisionEffectShader如下：

Shader "Custom/NightVisionEffectShader" {Properties {_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}_VignetteTex ("Vignette Texture", 2D) = "white" {}_ScanLineTex ("Scan Line Texture", 2D) = "white" {}_ScanLineTileAmount ("Scale Line Tile Amount", Float) = 4.0_NoiseTex ("Noise Texture", 2D) = "white" {}_NoiseXSpeed ("Noise X Speed", Float) = 100.0_NoiseYSpeed ("Noise Y Speed", Float) = 100.0_NightVisionColor ("Night Vision Color", Color) = (1, 1, 1, 1)_Contrast ("Contrast", Range(0, 4)) = 2_Brightness ("Brightness", Range(0, 2)) = 1_RandomValue ("Random Value", Float) = 0_Distortion ("Distortion", Float) = 0.2_Scale ("Scale (Zoom)", Float) = 0.8}SubShader {Pass {CGPROGRAM#pragma vertex vert_img#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"uniform sampler2D _MainTex;uniform sampler2D _VignetteTex;uniform sampler2D _ScanLineTex;fixed _ScanLineTileAmount;uniform sampler2D _NoiseTex;fixed _NoiseXSpeed;fixed _NoiseYSpeed;fixed4 _NightVisionColor;fixed _Contrast;fixed _Brightness;fixed _RandomValue;fixed _Distortion;fixed _Scale;float2 barrelDistortion(float2 coord) {// Lens distortion algorithm// See http://www.ssontech.com/content/lensalg.htmfloat2 h = coord.xy - float2(0.5, 0.5);float r2 = h.x * h.x + h.y * h.y;float f = 1.0 + r2 * (_Distortion * sqrt(r2));return f * _Scale * h + 0.5;}fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR {// Get the colors from the Render Texture and the uv's// from the v2f_img structhalf2 distortedUV = barrelDistortion(i.uv);fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, distortedUV);fixed4 vignetteTex = tex2D(_VignetteTex, i.uv);// Process  scan lines and noisehalf2 scanLinesUV = half2(i.uv.x * _ScanLineTileAmount, i.uv.y * _ScanLineTileAmount);fixed4 scanLineTex = tex2D(_ScanLineTex, scanLinesUV);half2 noiseUV = half2(i.uv.x + (_RandomValue * _SinTime.z * _NoiseXSpeed),i.uv.y + (_Time.x * _NoiseYSpeed));fixed4 noiseTex = tex2D(_NoiseTex, noiseUV);// Get the luminosity values from the render texture using the YIQ valuesfixed lum = dot(fixed3(0.299, 0.587, 0.114), renderTex.rgb);lum += _Brightness;fixed4 finalColor = (lum * 2) + _NightVisionColor;// Final outputfinalColor = pow(finalColor, _Contrast);finalColor *= vignetteTex;finalColor *= scanLineTex * noiseTex;return finalColor;}ENDCG}} FallBack "Diffuse"}

完成後返回Unity編輯器查看效果。我們需要在面板中設定對應的圖片和屬性，像下面這樣：

擴充連結

關於透鏡形變效果：

• http://www.ssontech.com/content/lensalg.html
  

對於開發單機遊戲要的職業

　　你好！以下為答案~(關於職業嘛 本人覺得主要是對BC和C語言資深的人士...）

　　一、遊戲程式開發的工作主要包括哪些方面

　　遊戲開發中的程式開發主要由如下幾個方面組成：
　　1．圖形引擎
　　2．聲音引擎
　　3．物理引擎
　　4．遊戲引擎
　　5．人工智慧或遊戲邏輯
　　6．遊戲GUI介面（菜單）
　　7．遊戲開發工具
　　8．支援區域網路對戰的網路引擎開發
　　9．支援互連網對戰的網路引擎開發

　　下面逐一介紹每個部分：
　　1．圖形引擎主要包含遊戲中的情境（室內或室外）管理與渲染，角色的動作管理繪製，特效管理與渲染（粒子系統，自然類比（如水紋，植物等類比）），光照和材質處理，LOD(Level Object Detail)管理等，另外還有圖形資料轉換工具開發，這些工具主要用於把美工用DCC軟體（如3DS Max，Maya，Soft XSI，Soft Image3D等）軟體製作的模型和動作資料以及用Photo shop或painter等工具製作的貼圖，轉化成遊戲程式中用的資源檔。

　　2．聲音引擎主要包含音效（Sound Effect簡稱SE），語音(VOICE)，背景音樂（Background music簡稱BGM）的播放。SE是指那些在遊戲中頻繁播放，而且播放時間比較短，但要求能及時無延遲的播放，VOICE是指遊戲中的語音或人聲，這部分對聲音品質要求比較高，基本上用比較高的採樣率錄製和回放聲音，但和SE一樣要求能及時無延遲的播放，SE在有的時候因為記憶體容量的問題，在不影響效果的前提下，可能會降低採樣率，但VOICE由於降低採樣率對效果影響比較大，所以一般VOICE不採用降低採樣率的做法。BGM是指遊戲中一長段迴圈播放（也有不迴圈，只播放一次）的背景音樂，正是由於BGM的這種特性，一般遊戲的背景音樂是讀盤（光碟片或硬碟）來播放。另外一些進階聲音特效，如EAX，數字影院系統(DTS5.1)，數字杜比環繞等。

　　3．物理引擎主要包含遊戲世界中的物體之間、物體和情境之間發生碰撞後的力學類比， 以及發生碰撞後的物體骨骼運動的力學類比（比較著名的物理引擎有havok公司的game dynamics sdk，還有open source 的ODE—Open Dynamics Engine）。

　　4．遊戲引擎主要是把圖形引擎、聲音引擎、物理引擎整合起來，主要針對某個遊戲製作一個遊戲系統，其包含遊戲關卡編輯器，主要用途是可以可視化的對情境進行調整，光照效果和霧化等效果調整，事件設定，道具擺放，NPC設定，另外還有角色編輯器，主要用於編輯角色的屬性和檢查動作資料的正確性。一般日本遊戲公司的做法，他們會把關卡編輯器和角色編輯器直接做到遊戲中，所有的參數調整都在遊戲中通過調試菜單來進行編輯，所以一般他們把這部分調試菜單的功能做的很強大，同時在螢幕上即時的顯示一些重要的資訊，這樣做的好處是關卡編輯器調整的效果直接就是遊戲的效果，但是對於程式的重用性來說可能不是很好，比如說要用到另外一個遊戲項目中就比較難，除非兩個遊戲類型相同，只要把情境和角色資料換一下，還有做下一代產品也沒有問題，只要根據式樣增加調試菜單的功能就可以了。

　　5．人工智慧和遊戲邏輯開發，這部分日本和歐美的遊戲開發模式也有很大不同，在歐美遊戲公司中運用指令碼語言開發很普遍，所以這部分程式開發主要是用指令碼語言編寫，而且指令碼程式和遊戲程式的耦合性很低，有單獨的編輯、編譯和調試環境，這樣比較利於遊戲程式和關卡設計開發分開，同時並行開發，所以一般他們都會有專門做關卡設計的程式員崗位。而日......餘下全文>>