【Unity Shaders】Reflecting Your World —— Unity3D中的掩碼反射（Masking Reflections）

寫在前面

有時候，我們並不想讓物體的所有部分都反射，例如一個物體可能某些部分是玻璃材質的可以反射，而有些是塑料材質就不會反射。

在這篇教程裡，我們將會學習一種技術來控制反射範圍，這是通過一張texture作為掩碼（mask）來實現的。也就是說，我們可以使用一張texture的灰階值去決定該平面該如何反射，這意味著，一個為黑色的灰階值對應一個不會反射的子平面，而一個白色的灰階值對應一個完全反射的子平面。如今，基本所有的遊戲製作都是使用這種方法來控制反射效果的。

下面，我們來看看在Unity裡怎麼使用Surface Shaders來實現它。

準備工作

實現
最後整體代碼如下：

Shader "Custom/MaskedReflection" {Properties {_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}_MainTint ("Diffuse Tint", Color) = (1,1,1,1)_ReflAmount ("Reflection Amount", Range(0, 1)) = 1_Cubemap ("Cubemap", CUBE) = ""{}_ReflMask ("Reflection Mask", 2D) = ""{}}SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200CGPROGRAM#pragma surface surf Lambertsampler2D _MainTex;sampler2D _ReflMask;samplerCUBE _Cubemap;float4 _MainTint;float _ReflAmount;struct Input {float2 uv_MainTex;float3 worldRefl;};void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);float3 reflection = texCUBE(_Cubemap, IN.worldRefl).rgb;float4 reflMask = tex2D(_ReflMask, IN.uv_MainTex);o.Albedo = c.rgb * _MainTint;o.Emission = (reflection * reflMask.r) * _ReflAmount;o.Alpha = c.a;}ENDCG} FallBack "Diffuse"}

將情境中球體對應的材質設定如所示：

最後效果，其中左面的球體使用了掩碼反射，對比右面沒有使用掩碼反射：



解釋
這個Shader非常的簡單，僅僅使用了texCUBE函數在Cubemap中採樣。這個函數是內建的CGFX函數，它提供給我們一個Cubemap中的顏色值，然後我們將該值應用到平面上。Unity通過Input結構體中的worldRefl變數來幫我們在Cubemap中找到對應的採樣位置。正如上一篇解釋的一樣，這個屬性將會把攝像機視角的反射向量傳遞給我們。一旦我們知道了反射元素（即反射的顏色值），我們就需要接著去採樣我們的掩碼貼圖。我們可以使用tex2D函數來完成它，這個函數在第二章中就接觸過。當我們知道了兩個textures對應的值後，我們就可以把Cubemap的顏色值乘以反射貼圖的顏色值，並傳遞給o.Emission。最後，為了可以全域控制反射密度，我們需要把結果再乘以_ReflAmount屬性。這可以幫我們控制平面的整體反射量（越大表明反射度越高，越接近鏡子的效果）。下面展示了不同的_ReflAmount值對應的不同的反射效果：