Unity双面渲染shader

Unity双面渲染shader

双面渲染shader

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是空气，汽车透过车窗看到是路面...各种蛋疼。

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 Shaders

3. Surface Shaders

关于这部分的详细介绍，请参考官方的教程。

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Cull off的方式有个重大的缺陷，这材质从两面看无论贴图、颜色、反光、照明情况，都是一模一样的，这并不符合大多数实际情况的常识。

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，这部分网上的资料也很多，写起来也很简单直接。

这里主要讨论的是第三种也是最常用的Surface Shader的双面不同效果的实现。

Surface Shader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官方网站下载一个内置Shader的代码包，链接如下：

/download_unity/builtin_shaders.zip

打开后看见一堆.shader文件，可以用任何文本编辑器打开。可以看见系统内建的Shader基本都是Surface方式。

这里随便打开一个Normal-BumpSpec.Shader这是普通的高光-凹凸贴图材质

Unity双面渲染shader

复制代码

1.Shader "Bumped Specular" {

2.Properties {

3. _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)

4. _SpecColor ("Specular Color", Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)

5. _Shininess ("Shininess", Range (0.03, 1)) = 0.078125

6. _MainTex ("Base (RGB) Gloss (A)", 2D) = "white" {}

7. _BumpMap ("Normalmap", 2D) = "bump" {}

8.}

9.SubShader {

10. Tags { "RenderType"="Opaque" }

11. LOD 400

12.

13.CGPROGRAM

14.#pragma surface surf BlinnPhong

15.

16.

17.sampler2D _MainTex;

18.sampler2D _BumpMap;

19.fixed4 _Color;

20.half _Shininess;

21.

22.struct Input {

23. float2uv_MainTex;

Unity双面渲染shader

24. float2uv_BumpMap;

25.};

26.

27.void surf (Input IN, inoutSurfaceOutput o) {

28. fixed4tex = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);

29. o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;

30. o.Gloss = tex.a;

31. o.Alpha = tex.a * _Color.a;

32. o.Specular = _Shininess;

33. o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));

34.}

35.ENDCG

36.}

37.FallBack "Specular"

38.}

简单解说一下几个关键行：

第一行Shader "Bumped Specular" 指定了这个shader出现在Unity系统Shader菜单里的名字，如果要修改系统内建Shader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 "Hog's shaders/BumpSpec_Twoside" ，这个shader会出现在Hog's 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-凹凸材质来说，需要材质颜色、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。

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，不写默认是Cull back，不渲染背面。你也可以写上Cull front,不渲染正面。

Unity双面渲染shader

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目录底下，系统就能自动加载啦。

效果如图：

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Surface shader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，根本不需要pass的概念，Surface Shader可以这样写：

Call back

渲染正面的代码

Call front

渲染反面的代码

就可以实现双面不同的控制了。

根据这个原理，其实我们只要把系统内建shader的源代码复制一份，就能实现另一面不同效果了。以下供参考：

复制代码

1.Shader "Hog's shaders/BumpSpec_Twoside" {

2.Properties {

3.//正面5个参数

4. _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)

5. _SpecColor ("Specular Color", Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)

6. _Shininess ("Shininess", Range (0.03, 1)) = 0.078125

Unity双面渲染shader

7. _MainTex ("Base (RGB) Gloss (A)", 2D) = "white" {}

8. _BumpMap ("Normalmap", 2D) = "bump" {}

9.//反面拷贝改名也是5个

10. _BackColor ("Back Main Color", Color) = (1,1,1,1)

11. _BackSpecColor ("Back Specular Color", Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)

12. _BackShininess ("Back Shininess", Range (0.03, 1)) = 0.078125

13. _BackMainTex ("Back Base (RGB) Gloss (A)", 2D) = "white" {}

14. _BackBumpMap ("Back Normalmap", 2D) = "bump" {}

15.}

16.SubShader {

17.Tags { "RenderType"="Opaque" }

18. LOD 400

19. Cull back

20.//开始渲染正面

21.CGPROGRAM

22.//表明是surface渲染方式主渲染程序是surf 光照模型是BLinnPhong

23.#pragma surface surf BlinnPhong

24.

25.

26.sampler2D _MainTex;

27.sampler2D _BumpMap;

28.fixed4 _Color;

29.half _Shininess;

30.

Unity双面渲染shader

31.struct Input {

32. float2uv_MainTex;

33. float2uv_BumpMap;

34.};

35.

36.void surf (Input IN, inoutSurfaceOutput o) {

37. fixed4tex = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);

38. o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;

39. o.Gloss = tex.a;

40. o.Alpha = tex.a * _Color.a;

41. o.Specular = _Shininess;

42. o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));}

43.ENDCG

44.

45.

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