在3D图形渲染中，阴影是创建真实感和深度感的重要元素。ShaderGraph是Unity的一个可视化着色器编辑器，它允许开发者通过节点的方式构建复杂的着色器。本文将深入探讨ShaderGraph中的阴影渲染技巧，帮助您轻松实现逼真的光影效果。

引言

阴影渲染是3D图形渲染中的关键技术之一，它能够增强场景的真实感和立体感。在ShaderGraph中，阴影的渲染可以通过多种方式实现，包括软阴影、硬阴影以及基于距离的阴影等。

ShaderGraph阴影渲染基础

1. 阴影类型

在ShaderGraph中，阴影主要有以下几种类型：

  • 硬阴影：阴影边缘清晰，没有模糊效果。
  • 软阴影：阴影边缘模糊，更加自然。
  • 距离阴影：根据物体与光源的距离渲染不同强度的阴影。

2. 阴影贴图

为了使阴影更加真实，可以使用阴影贴图（Shadow Map）。阴影贴图是一个纹理，其中包含了物体在光源下的阴影信息。

3. 阴影贴图的生成

阴影贴图的生成通常在GPU上完成，具体步骤如下：

  • 在渲染物体时，除了渲染物体本身，还额外渲染一个深度贴图。
  • 该深度贴图用于计算物体在光源下的阴影。

实现阴影渲染的步骤

1. 选择合适的阴影类型

根据场景的需求选择合适的阴影类型。例如，对于室外场景，可以使用硬阴影；对于室内场景，可以使用软阴影。

2. 创建阴影贴图

在ShaderGraph中，创建阴影贴图的步骤如下：

  • 在“光照”节点中，选择“阴影”子节点。
  • 选择“阴影贴图”节点，并将其连接到“输出”节点。

3. 配置阴影参数

在“阴影”节点中，可以配置以下参数：

  • 阴影距离：设置阴影的渲染距离。
  • 阴影分辨率：提高阴影分辨率可以增强阴影的细节。
  • 阴影边缘模糊：控制软阴影的模糊程度。

4. 应用阴影

将生成的阴影贴图应用到物体上，即可实现阴影效果。

示例：实现简单软阴影

以下是一个简单的软阴影实现示例：

Shader "Custom/SimpleSoftShadow"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _ShadowMap ("Shadow Map", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            sampler2D _ShadowMap;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                fixed shadow = tex2D(_ShadowMap, i.uv).r;
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                return fixed4(col.rgb, 1.0 - shadow);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个简单的Shader，它使用了两个纹理：主纹理和阴影贴图。在片段着色器中，我们通过查询阴影贴图来计算阴影强度，并根据阴影强度调整颜色。

总结

通过使用ShaderGraph，开发者可以轻松地实现各种阴影效果，从而增强场景的真实感。本文介绍了ShaderGraph阴影渲染的基础知识、实现步骤以及一个简单的软阴影示例，希望能帮助您在Unity中实现更加逼真的光影效果。