如何让 Unity 玻璃着色器只折射它后面的物体？

Question

我正在寻找用于 Unity 的玻璃着色器，该着色器仅折射其背后的对象，或者关于如何修改现有玻璃着色器以执行此操作的想法。

此屏幕截图显示了当我在曲面网格上使用 FX/Glass/Stained BumpDistort 时发生的情况。

如您所见，玻璃着色器折射了网格前面的球体和网格后面的地面。我正在寻找一个只会折射其背后物体的着色器。

这是该着色器的代码，供参考：

// Per pixel bumped refraction.
// Uses a normal map to distort the image behind, and
// an additional texture to tint the color.

Shader "FX/Glass/Stained BumpDistort" {
Properties {
    _BumpAmt  ("Distortion", range (0,128)) = 10
    _MainTex ("Tint Color (RGB)", 2D) = "white" {}
    _BumpMap ("Normalmap", 2D) = "bump" {}
}

Category {

    // We must be transparent, so other objects are drawn before this one.
    Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Opaque" }


    SubShader {

        // This pass grabs the screen behind the object into a texture.
        // We can access the result in the next pass as _GrabTexture
        GrabPass {
            Name "BASE"
            Tags { "LightMode" = "Always" }
        }

        // Main pass: Take the texture grabbed above and use the bumpmap to perturb it
        // on to the screen
        Pass {
            Name "BASE"
            Tags { "LightMode" = "Always" }

CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma multi_compile_fog
#include "UnityCG.cginc"

struct appdata_t {
    float4 vertex : POSITION;
    float2 texcoord: TEXCOORD0;
};

struct v2f {
    float4 vertex : SV_POSITION;
    float4 uvgrab : TEXCOORD0;
    float2 uvbump : TEXCOORD1;
    float2 uvmain : TEXCOORD2;
    UNITY_FOG_COORDS(3)
};

float _BumpAmt;
float4 _BumpMap_ST;
float4 _MainTex_ST;

v2f vert (appdata_t v)
{
    v2f o;
    o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
    #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP
    float scale = -1.0;
    #else
    float scale = 1.0;
    #endif
    o.uvgrab.xy = (float2(o.vertex.x, o.vertex.y*scale) + o.vertex.w) * 0.5;
    o.uvgrab.zw = o.vertex.zw;
    o.uvbump = TRANSFORM_TEX( v.texcoord, _BumpMap );
    o.uvmain = TRANSFORM_TEX( v.texcoord, _MainTex );
    UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
    return o;
}

sampler2D _GrabTexture;
float4 _GrabTexture_TexelSize;
sampler2D _BumpMap;
sampler2D _MainTex;

half4 frag (v2f i) : SV_Target
{
    // calculate perturbed coordinates
    half2 bump = UnpackNormal(tex2D( _BumpMap, i.uvbump )).rg; // we could optimize this by just reading the x & y without reconstructing the Z
    float2 offset = bump * _BumpAmt * _GrabTexture_TexelSize.xy;
    i.uvgrab.xy = offset * i.uvgrab.z + i.uvgrab.xy;

    half4 col = tex2Dproj( _GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uvgrab));
    half4 tint = tex2D(_MainTex, i.uvmain);
    col *= tint;
    UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
    return col;
}
ENDCG
        }
    }

    // ------------------------------------------------------------------
    // Fallback for older cards and Unity non-Pro

    SubShader {
        Blend DstColor Zero
        Pass {
            Name "BASE"
            SetTexture [_MainTex] { combine texture }
        }
    }
}

}

我的直觉是它与捕获 _GrabTexture 的方式有关，但我不完全确定。我将不胜感激任何建议。谢谢！

Answer 1

对此没有简单的答案。如果不以某种方式考虑上下文，就无法考虑折射，所以让我们看看：

基本上，定义一个对象何时是另一个对象并不容易。"behind"。甚至 meassure a point's distance to the camera 都有不同的方法，更不用说占整个几何图形了。有很多奇怪的情况，几何相交，中心和边界可以在任何地方。

折射在raytracing algorithms (you just march a ray and calculate how it bounces/refracts to get the colors). But here in raster graphics中通常很容易想到（用于99%的实时图形），物体作为一个整体渲染，轮流渲染。

该图像的问题是先渲染背景和球，然后再渲染玻璃。玻璃没有 "refract" 任何东西，它只是将自己绘制为之前写入渲染缓冲区的内容的变形。

"Before" 是这里的关键。你不会在光栅图形中得到 "behinds"，一切都是通过意识到渲染顺序来完成的。让我们看看如何创建一些折射：

手动设置 render queue tags for the shaders，这样您就知道它们是在管道中的哪个点绘制的
手动设置each material's render queue
创建一个不断整理场景的脚本，每一帧根据位置或您想要的任何方法计算应该在玻璃之前或之后绘制的内容，并在 materials
创建一个渲染场景的脚本，过滤掉（through various methods）不应该折射的物体，并将其用作纹理进行折射（取决于场景的复杂性，这有时是必要的）

这些只是我的一些选择，一切都取决于你的场景

我的建议：

Select球的material
右键单击 Inspector window --> 勾选 "Debug" 模式
将自定义渲染队列设置为 2200（绘制常规几何体后）
Select玻璃'material
将自定义渲染队列设置为 2100（在大多数几何体之后，但在球之前）

如何让 Unity 玻璃着色器只折射它后面的物体？

How to make Unity glass shader only refract objects behind it?

shader

hlsl

unity3d

fragment-shader