利用Projector实现伪动态阴影

在Unity引擎中，实现动态阴影通常有两种主要方法：基于Shadow Map的传统方法和使用Projector的伪动态阴影。本文将详细探讨如何利用Projector实现伪动态阴影，并解释相关知识点。 理解Shadow Map的工作原理至关重要。Shadow Map是一种阴影计算技术，它从光源的视角渲染场景，生成一个深度纹理（Depth Map）。在后续的渲染过程中，每个像素的位置被转换到光源空间，然后与深度图中的对应深度进行比较。如果场景中的像素在光源空间的位置比深度图上的深度更深，那么这个像素就被认为处在阴影中。 然而，Unity内置的Shadow Map在一些低性能设备上可能不被支持，这时可以考虑使用Projector来实现伪动态阴影。Projector本质上是一个虚拟投影仪，它可以在场景中的任何位置投射纹理，包括阴影纹理。以下是如何使用Projector实现伪动态阴影的步骤： 1. 创建一个Projector对象，并为其分配一个特殊的材质。这个材质将用于显示由阴影相机生成的RenderTexture。 2. 添加一个阴影相机（Shadow Camera）到Projector对象上，设置其culling mask只包含需要投射阴影的物体所在的图层。 3. 设置相机为正交视图（Orthographic），并调整其大小以匹配Projector的视野。 4. 将相机的clear flags设置为Solid Color，并设置背景颜色为完全透明，以确保只有阴影被渲染。 5. 创建一个新的RenderTexture实例，用于存储阴影相机的渲染结果，并将其设置为相机的目标纹理。 6. 设置相机的替换着色器（Replacement Shader），通常是一个简单的无光照着色器，仅保留物体的Alpha信息，用于阴影效果。 7. 将RenderTexture设置为Projector材质的纹理属性，这样Projector就能在其覆盖的区域投射出阴影。 在使用Projector实现阴影时，有几点需要注意： 1. RenderTexture的模式应设置为Clamp，以防止像素溢出。但是，这可能导致边缘的阴影效果不理想，解决办法是在Projector材质中添加一个mask纹理，处理边缘像素。 2. 阴影相机的渲染质量取决于RenderTexture的大小，较大的纹理能提供更高的阴影质量，但也会占用更多的内存。 3. 可以自定义Projector Shader以实现不同的阴影效果，例如，可以使用Multiply Shader来混合阴影和物体的颜色。 以下是一个简单的Multiply Shader示例，它将阴影纹理与物体颜色相乘： ```cpp Shader "Projector/Multiply" { Properties { _ShadowTex ("Cookie", 2D) = "black" {} _FalloffTex ("FallOff", 2D) = "white" {} } Subshader { Tags {"Queue"="Transparent"} Pass { ZWrite Off ColorMask RGB Blend DstColor Zero Offset -1, -1 CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #pragma multi_compile_fog #include "UnityCG.cginc" struct v2f { float4 uvShadow : TEXCOORD0; } sampler2D _ShadowTex; sampler2D _FalloffTex; v2f vert (appdata_base v) { v2f o; o.uvShadow = UnityObjectToClipPos(v.vertex); return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { fixed4 shadow = tex2D(_ShadowTex, i.uvShadow.xy); fixed4 falloff = tex2D(_FalloffTex, i.uvShadow.xy); shadow *= falloff.rgb; return shadow; } ENDCG } } } ``` Projector为在Unity中实现动态阴影提供了一种灵活且资源友好的方法，尤其适用于对性能要求较高的移动平台。通过理解其工作原理和注意事项，开发者可以有效地利用Projector创建出逼真的阴影效果。