双面渲染shader的制作

1、Unity 内置的Shader，都是单面效果，想必导入 Mesh 的同学都碰到过这样的痛苦，布料飘起的背面部分看起来透过车窗看到是路面.各种。有些文章教导大家 把模型做出厚度来吧，这种做法实在太那个啥了.其实用改写 Shader 的方法可以很方便的实现双面材质。Unity 里有 3 种 Shader 方式:1.Fixed Function Shaders 2.Vertex and Fragment Shaders3. Surfahaders关于这部分的详细介绍，请参考的。这三种方式里，都可以通过直接在 Shader 代码头部添加一个 Cull off 语句，实现强制双面渲染。但是直接用 Cul

2、l off 的方式 有个的缺陷，这材质从两面看无论贴图、颜色、反光、照明情况，都是一模一符合大多数实际情况的。在第 1 和第 2 种 Shader 里，是可以通过在一个渲染子程序里用两个渲染 Pass 来实现双面不同效果的，这部分很多，写起来也很简单直接。这里主要的是第三种也是最常用的 Surfahader 的双面不同效果的实现。Surfahader 是不能写在 Pass 里的，所以要实现它的双面不同效果就要用其他变通的办法。首先去 Unity一个内置 Shader 的代码包，/download_unity/builtin_shaders.zip如下：打开后看见一堆.shader 文件，可以用

3、任何文本编辑器打开。可以看见系统内建的 Shader 基本都是 Surface 方这里随便打开一个 Normal-BumpSpec.Shader 这是普通的高光-凹凸贴图材质代码1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.Shader Bumped Specular Properties _Color (Main Color, Color) = (1,1,1,1)_SpecColor (Specular Color, Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)_Shininess (Shininess, Range (0.0

4、3, 1) = 0.078125_Maex (Base (RGB) Gloss (A), 2D) = white _BumpMap (Normalmap, 2D) = bump SubShader Tags RenderType=Opaque LOD 400CGPROGRAM#pragma surfaurf BlinnPhongssler2D _Maex;ler2D _BumpMap;fixed4 _Color;half _Shininess;21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.struct Input float2 uv

5、_Maex;float2 uv_BumpMap;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) fixed4 tex = tex2D(_Maex, IN.uv_Maex);o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb; o.Gloss = tex.a;o.Alpha = tex.a * _Color.a; o.Specular = _Shininess;o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap); ENDCGFallBack Specular简单解说一下几个关键行：第一行

6、 Shader Bumped Specular 指定了这个 shader 出现在 Unity 系统Shader 菜单里的名字，如果要修改系的源代码，最好把这个名字改掉，否则和系统内建 Shader 重名啦。我是这样写的: Shader Hogs shaders/BumpSpec_Twoside ，这个 shader 会出现在 Hogs shaders 组里，系统会自动完成这个加载。第二行 Properties 后面的一组以下划线开头的变量表示了这个渲染器需要设置的参数。对于一个高光-凹凸材质质颜色、反光颜色、反光率、材质贴图和法线贴图，这 5 个变量就对应这 5 个东西啦，详细请参考系统手册。

7、在第 11 行 LOD 400 后面加上一行:Cull off，这个材质就会自动双面渲染了 Cull off 表示双面都渲染，不写默认不渲染背面。你也可以写上 Cull front,不渲染正面。改完这行 ，把第一行改成你希望的名字，把这个 shader 文件拷贝到工程的 assets 目录效果如图：，系统就能自动加双面是双面了，但是哪有两面是一样亮、一样高光区域的，全透光的砖墙，这种双面很少会用到吧。如何做到双面不同效果呢？前面说了 Surfahader 是不能写两个 pass 渲染不同面的，但其实 surface 方式可以写多个渲染过程，根本不念，Surfa Call backhader 可

8、以这样写：渲染正面的代码Call front渲染的代码就可以实现双面不同的控制了。根据这个原理，其实只要把系统内建 shader 的源代码代码一份，就能实现另一面不同效果了。以下供参考1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.Shader Hogs shaders/BumpSpec_Twoside Properties /正面 5 个参数_Color (Main Color, Color) =

9、 (1,1,1,1)_SpecColor (Specular Color, Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)_Shininess (Shininess, Range (0.03, 1) = 0.078125_Maex (Base (RGB) Gloss (A), 2D) = white _BumpMap (Normalmap, 2D) = bump 拷贝 改名 也是 5 个_BackColor (Back Main Color, Color) = (1,1,1,1)_BackSpecColor (Back Specular Color, Color) = (0.5, 0.

10、5, 0.5, 1)_BackShininess (Back Shininess, Range (0.03, 1) = 0.078125/_BackMaex (Back Base (RGB) Gloss (A), 2D) = white _BackBumpMap (Back Normalmap, 2D) = bump SubShader Tags RenderType=Opaque LOD 400Cull back/开始渲染正面 CGPROGRAM/表明是 surface 渲染方式 主渲染程序是 surf 光照模型是 BLinnPhong#pragma surfaurf BlinnPhongs

11、sler2D _Maex;ler2D _BumpMap;fixed4 _Color;half _Shininess;struct Input float2 uv_Maex;float2 uv_BumpMap;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) fixed4 tex = tex2D(_Maex, IN.uv_Maex);o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb; o.Gloss = tex.a;o.Alpha = tex.a * _Color.a; o.Specular = _Shininess;o.Normal = Un

12、packNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap);ENDCG45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.Cull front/开始渲染 CGPROGRAM#pragma surfa其实和就是拷贝了一份正面渲染的代码 除了变量名要改urf BlinnPhongssler2D _BackMaex;ler2D _BackBumpMap;fixed4 _BackColor;half _BackShininess;struct Input float2

13、uv_BackMaex;float2 uv_BackBumpMap;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) fixed4 tex = tex2D(_BackMaex, IN.uv_BackMaex);o.Albedo = tex.rgb * _BackColor.rgb; o.Gloss = tex.a;o.Alpha = tex.a * _BackColor.a; o.Specular = _BackShininess;o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BackBumpMap, IN.uv_BackBumpMap);

14、 ENDCGFallBack Specular这是个双面可以分别指定的高光-凹凸材质，注意几个要点：properties 部分只能出现一次，所以这是不能直接拷贝的。因为要为双面指定不同的参数，双面的参数变量名这个里都是程序猿，没必要多解释了。我简单的把用于正面的 5 个参数前面都加上了一个 Back 用于。在 CG 代码也要对应的应用相应的参数，的渲染代码就用刚才全部加了 Back 的那 5 个参数。正面代码段用 Cull back 开始以下是渲染效果：的代码用 Cull front 开始一面是砖墙一面是木板。了没这个模式下，双面也完全可以指定不同的材质，基本上你不用学习很多内建 Shader

15、 和 CG 语法，通过简单的 co组合出无穷的双面材质来了。再一是二是一下，其实常用的双面效果，除了透明的材质以外，无非是两种：和正面同样纹理，但是不需要高光、反射，只需要一个相对黯淡的被环境光照亮的材质，比如砖墙木显示为单身或其他纹理，但也不需要高光、反射，只需要被环境光照亮，比如汽车建筑物等第一种情况，可以沿用正面纹理，但是以普通的 Diffuse 方式第二种情况，不指定或者单独指定纹理，也以普通的 Diffuse 方式的渲染都可以借用系统内建 Shader 的 Diffuse 渲染代码来实现，方式一的代码：两种情况，代码1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.1

16、5.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.Shader Hogs shaders/BumpSpec_Twoside1 Properties _Color (Main Color, Color) = (1,1,1,1)_SpecColor (Specular Color, Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)_Shininess (Shininess, Range (0.03, 1) = 0.078125_Maex (Base (RGB) Gloss (A

17、), 2D) = white _BumpMap (Normalmap, 2D) = bump _BackColor (Back Main Color, Color) = (1,1,1,1)SubShader Tags RenderType=Opaque LOD 400Cull backCGPROGRAM#pragma surfaurf BlinnPhongssler2D _Maex;ler2D _BumpMap;fixed4 _Color;half _Shininess;struct Input float2 uv_Maex;float2 uv_BumpMap;void surf (Input

18、 IN, inout SurfaceOutput o) fixed4 tex = tex2D(_Maex, IN.uv_Maex);o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb; o.Gloss = tex.a;o.Alpha = tex.a * _Color.a; o.Specular = _Shininess;o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap);ENDCGCull frontCGPROGRAM#pragma surfaurf Lambert43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.

19、53.54.55.56.57.58.sler2D _Maex;fixed4 _BackColor;struct Input float2 uv_Ma;ex;void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) fixed4 c = tex2D(_Ma o.Albedo = c.rgb;o.Alpha = c.a;ex, IN.uv_Maex) * _BackColor; ENDCGFallBack Specular渲染的运算就直接借用了系统的 Diffuse Shader,只不过纹理是沿用正面的纹理，只增加了一个的颜色环境光亮度，与纹理混合实现效果。渲染效果如

20、下：方式二代码：代码1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.Shader Hogs shaders/BumpSpec_Twoside2 Properties _Color (Main Color, Color) = (1,1,1,1)_SpecColor (Specular Color, Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)_Shininess (Shininess, Range (0.03, 1) = 0.078125_Maex (Base (RGB) Gloss (A), 2D) = white _Bum

21、pMap (Normalmap, 2D) = bump _BackColor (Back Main Color, Color) = (1,1,1,1)_BackMaex (Back Base (RGB) Gloss (A), 2D) = white SubShader Tags RenderType=Opaque LOD 400Cull backCGPROGRAM#pragma surfaurf BlinnPhongssler2D _Maex;ler2D _BumpMap;22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.此方式下fixed4 _Color;half _Shininess;struct Input