Unity面试题学习笔记（10）——Shader入门操作篇

ainatipen

1.矩阵转换：

• 第一步，将物体从局部空间转到世界空间（model matrix）
  

Vector3 worldPos = transform.parent.localToWorldMatrix.MultiplyPoint(transform.localPosition);

• 第二步，将物体从世界空间转到相机的观察空间（view matrix）
  

Vector3 viewPos = cameraTrans.worldToLocalMatrix.MultiplyPoint(worldPos);
2.顶点波动：

• 在顶点着色器中对顶点的位置进行修改。
  
• _Time：
  

Unity手册中介绍的时间相关参数

• 使用sin函数实现顶点的波动（把vertex.y看作sin函数的y轴，把vertex.x看作sin函数的x轴）
  

v.vertex.y += _A * sin(_Time.y + v.vertex.x);



sin函数的图形表示

3.uv滚动：

在片元着色器中，对纹理进行采样之前，让uv坐标随时间而发生改变：
i.uv.x += _Time.y;
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);



滚动效果

4.uv旋转：

因为uv坐标是在（0,1）范围内的二维坐标系中，可以通过三角函数的方式得到旋转后的点的坐标。（注意，下图中r是指斜边的长，也就是原点到uv点的长）



计算新uv坐标（x',y'）的过程

在片元着色器中，对用于采样的uv坐标进行修改，用传入的uv坐标使用上述公式计算得到新的uv坐标（旋转量等于时间变化量）
                float angle = _Time.y;
                float2 uv = (0,0);
                uv.x = i.uv.x * cos(angle) + i.uv.y * sin(angle);
                uv.y = i.uv.y * cos(angle) + i.uv.x * sin(angle);
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, uv);
默认旋转中心为原点，如果我们希望旋转中心从原点变为（0.5,0.5），可以将整个uv坐标空间向左下方移动0.5（所有uv坐标减去（0.5,0.5）），此时原点就变成了原来的（0.5,0.5）。在结束旋转操作后，再将其复原。
                float angle = _Time.y;
                float2 uv = (0,0);
                i.uv -= float2(0.5,0.5);



                uv.x = i.uv.x * cos(angle) + i.uv.y * sin(angle);
                uv.y = i.uv.y * cos(angle) + i.uv.x * sin(angle);

                uv += float2(0.5,0.5);
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, uv);
由于旋转过程中，坐标可能超过（0,1）范围，我们可以在旋转前判断uv坐标是否越界，如果越界了就将其舍弃（返回fixed4（0,0,0,0））。注意，length是库提供的方法，可以计算向量的长度。
                if(length(i.uv) > 0.5) {
                    return fixed4(0,0,0,0);
                }