Unity3D游戏开发之在3D场景中选择物体并显示轮廓效果强化版

1、在上一篇文章中，我们通过自定义着色器实现了一个简单的在3D游戏中选取、显示物体轮廓的实例。更多精彩请关注 【狗刨学习网】 在文章最后，给大家留下了一个问题，就是我们的这种方 法存在一定的问题，无法运用到复杂的模型上。原因是什么呢？这要从这种方法的原理上来说， 其实这种方法类似于摄像机的视角方向上对物体进行了一个投影。这样的话，如果模型被其它物体遮挡的话，就会岀现渲染不完全的问题，如图所示，有一位朋友在评论中提岀了这个问题。那么，怎么解决这个问题呢？对于遮挡的问题，我们一般采取的方法是拉近摄像机，因此，我们这里依然采取这种方法，即如果被渲染的物体前面有遮挡物体，则将摄像机拉近，这样就可以解决这个

2、问题了。那么解决了上一篇文章中的问题后，我们就来开始学习今天的内容一一 开发复杂模型的选取与轮廓高亮显示。首先，我们今天的内容是基于边缘光来实现的，在 Unity3D的官方示例中，我们可以找到这个算法，其核心算法是：Unity3D 游戏(RimLight)的方法1. vfont face=" 新宋体" size="2">halfrim1.0saturate(dot(normalize(IN.viewDir), IN.worldNormal);2. o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);

3、</font>复制代码其中，IN.viewDir 是当前视角向量，IN.worldNormal 是物体的法线。dot是计算视角和法线的 点积，等于视角和法线夹角的cos值，如下图：由于Cos的值域是1到0,所以1-cos就成了 0到1，在夹角90度时达到最大值，正好 用来模拟侧光的强度（与视角成90度的部分光线最强，就是边缘光了），把这个值的变化率用一个pow函数（rim的_rimPower次方）进行放大，就能强化边缘发亮的效果。但是当物体表面比 较平直时（例如立方体），由于各个面上的法向量都是一个方向上的，因此无法体现岀变化和轮廓。此外，这种方法在描绘凹的几何体时，凹的部分（包括

4、法线贴图造成的凹凸）的边缘也都会被画岀来，并不是真正意义上的边缘轮廓，就是一种侧光效果。好了，下面我们开始具体地来讲通过这种方法来实现物体轮廓高光显示。首先编写Shader:1. vfont face="新宋体"size="2">Shader "Custom/Outline" 2. Properties 3. _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)4. _SpecColor ("Specular Color", Color) = (0.5, 0.5

5、, 0.5, 1)5. _Shininess ("Shininess", Range (0.03, 1) = 16. _MainTex ("Base (RGB) Gloss (A)", 2D) = "black" 7. _BumpMap ("Normalmap", 2D) = "bump" 8. /边缘光颜色9. _RimColor ("Rim Color", Color) = (0,0,0,0.0)10. /放大倍数11. _RimPower ("Rim Powe

6、r", Range(0.5,8.0) = 2.012. 13. SubShader 14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.Tags "RenderType"="Opaque" LOD 400CGPROGRAM#pragma surface surf BlinnPhong#pragma target 3.0 sampler2D _MainTex;sampler2D _Bu

7、mpMap; fixed4 _Color;half _Shininess;float4 _RimColor;float _RimPower;struct Input float2 uv_MainTex;float2 uv_BumpMap;float3 viewDir;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) fixed4 tex = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;o.Gloss = tex.a;o.Alpha = tex.a * _Color.a;o.S

8、pecular = _Shininess;o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap);/核心算法half rim = 1 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), o.Normal);o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);ENDCG50. FallBack "Specular"51. </font>复制代码在这个着色器脚本中，最重要的一个属性是_RimColor，这个值将决定我们最终渲染的效果。在上一

9、篇文章中，我们是通过一个使用了自定义着色器的材质来实现轮廓显示的，今天我们换一种方法，怎么做呢？我们这里通过 Shader来实现，在 Material中有一个 Shader属性，一 旦改变了该属性的值，那么所有材质都将按照新的渲染方式进行渲染。我们在上一篇文章中的脚本的基础上，扩展得到下面的脚本：1. vfont face=" 新宋体"size="2">using UnityEngine;2. using System.Collections;3. public class ShowBoundry : MonoBehaviour 4. /使用显示轮

10、廓的简单材质5. public Material mSimpleMat;6. /默认材质7. public Material mDefaultMat;8. / 我们今天使用Shader来直接改变模型的渲染效果，这样可以避免使用一个材质9. public Shader RimLightShader;10. public Color RimColor = new Color(0.2F,0.8F,10.6F,1);11. / 定义私有变量以存储模型的原始信息12. private SkinnedMeshRenderer mSkin;13. private Color mColor;14. priva

11、te Shader mShader;15. void Start ()|16. 17. /获取模型的 SkinnedMeshRenderer18. mSkin=GameObject.Find("Person").19. GetComponentInChildren();20. /获取默认颜色21. mColor=mSkin.material.color;22. /获取默认Shader23. mShader=mSkin.material.shader;24. 25. void Update ()26. 27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.3

12、9.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59./获取鼠标位置Vector3 mPos=lnput.mousePosition;/向物体发射射线Ray mRay=Camera.main.ScreenPointToRay(lnput.mousePosition);RaycastHit mHit;/射线检验|if(Physics.Raycast(mRay,out mHit)/Cubeif(mHit.collider.gameObject.tag="Cube")/将当前选中的对象材质换成带轮廓线的材质mH

13、it.collider.gameObject.renderer.material=mSimpleMat;/将未选中的对象材质换成默认材质|GameObject.Find("Sphere").renderer.material=mDefaultMat;/将模型恢复到初始状态mSkin.material.shader=mShader;mSkin.material.SetColor("_RimColor",mColor);/设置提示信息GameObject.Find("GUIText").guiText.text="是:Cube&

14、quot;/Sphere|if(mHit.collider.gameObject.tag="Sphere")/将当前选中的对象材质换成带轮廓线的材质mHit.collider.gameObject.renderer.material=mSimpleMat;/将未选中的对象材质换成默认材质|GameObject.Find("Cube").renderer.material=mDefaultMat;/将模型恢复到初始状态mSkin.material.shader=mShader;|mSkin.material.SetColor("_RimColor

15、",mColor);/设置提示信息GameObject.Find("GUIText").guiText.text="当前选择的对象当前选择的对象是:Sphere"61. /Person62. if(mHit.collider.gameObject.tag="Person")63. 64. /更换 Shader |65. mSkin.material.shader=RimLightShader;66. mSkin.material.SetColor("_RimColor",RimColor);67. /将未

16、选中的对象材质换成默认材质68. GameObject.Find("Cube").renderer.material=mDefaultMat;69. GameObject.Find("Sphere").renderer.material=mDefaultMat;70. /设置提示信息71. GameObject.Find("GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Person"72. 73. 74. 75. </font>复制代码在今天的脚本中，我们增加了一个RimLightShader和RimColor，它们的作用是指定着色器和边缘光的颜色，我们可以通过外