当前位置: 首页 > news >正文

Unity中Shader裁剪空间推导(在Shader中使用)

文章目录

  • 前言
  • 一、在Shader中使用转化矩阵
    • 1、在顶点着色器中定义转化矩阵
    • 2、用 UNITY_NEAR_CLIP_VALUE 区分平台矩阵
    • 3、定义一个枚举用于区分当前是处于什么相机
  • 二、我们在DirectX平台下,看看效果
    • 1、正交相机下
    • 2、透视相机下
    • 3、最终代码


前言

在上一篇文章中,我们推导得出了 透视相机到裁剪空间的转化矩阵

  • Unity中Shader裁剪空间推导(透视相机到裁剪空间的转化矩阵)

我们在正交矩阵Shader的基础上,继续测试

  • Unity中Shader裁剪空间推导(在Shader中实现)

在这篇文章中,我们在Shader中使用该矩阵测试一下。

  • OpenGL
    [ 2 n w 0 0 0 0 2 n h 0 0 0 0 n + f n − f 2 n f n − f 0 0 − 1 0 ] \begin{bmatrix} \frac{2n}{w} & 0 & 0 & 0 \\ 0 & \frac{2n}{h} & 0 &0\\ 0 & 0 & \frac{n+f}{n-f} &\frac{2nf}{n-f}\\ 0 & 0 & -1 & 0\\ \end{bmatrix} w2n0000h2n0000nfn+f100nf2nf0
  • DirectX
    [ 2 n w 0 0 0 0 2 n h 0 0 0 0 n f − n n f f − n 0 0 − 1 0 ] \begin{bmatrix} \frac{2n}{w} & 0 & 0 & 0 \\ 0 & \frac{2n}{h} & 0 &0\\ 0 & 0 & \frac{n}{f-n} &\frac{nf}{f-n}\\ 0 & 0 & -1 & 0\\ \end{bmatrix} w2n0000h2n0000fnn100fnnf0

一、在Shader中使用转化矩阵

1、在顶点着色器中定义转化矩阵

  • OpenGL:

M_clipP = float4x4
(
2n/w,0,0,0,
0,2
n/h,0,0,
0,0,(n+f)/(n-f),(2nf)/(n-f),
0,0,-1,0
);

  • DirectX:

M_clipP = float4x4
(
2n/w,0,0,0,
0,2
n/h,0,0,
0,0,n/(f-n),(n*f)/(f-n),
0,0,-1,0
);

2、用 UNITY_NEAR_CLIP_VALUE 区分平台矩阵

  • 1为OpenGL
  • -1为DirectX

3、定义一个枚举用于区分当前是处于什么相机

[Enum(OrthoGraphic,0,Perspective,1)]_CameraType(“CameraType”,Float) = 0

  • 在手动转化矩阵时使用三目运算符来决定使用哪一个矩阵

float4x4 M_clip = _CameraType ? M_clipP : M_clipO;
o.vertexCS = mul(M_clip,float4(vertexVS,1));


二、我们在DirectX平台下,看看效果

1、正交相机下

在这里插入图片描述

2、透视相机下

在这里插入图片描述

3、最终代码

//平移变换
//缩放变换
//旋转变换(四维)
//视图空间矩阵
//正交相机视图空间 -> 裁剪空间
Shader "MyShader/URP/P3_7_6"
{Properties{[Header(MainTexx)]_MainTex("MainTex",2D) = "white"{}[Header(Transtion)]_Translate("Translate(XYZ)",Vector) = (0,0,0,0)_Scale("Scale(XYZ)",Vector)= (1,1,1,1)_Rotation("Rotation(XYZ)",Vector) = (0,0,0,0)[Header(View)]_ViewPos("View Pos",vector) = (0,0,0,0)_ViewTarget("View Target",vector) = (0,0,0,0)[Header(Camera)]_CameraParams("Size(X),Near(Y),Far(Z) Ratio(W)",Vector) = (0,0,0,1.777)[Enum(OrthoGraphic,0,Perspective,1)]_CameraType("CameraType",Float) = 0}SubShader{Tags{"PenderPipeline"="UniversalPipeline""RenderType"="Opaque""Queue"="Geometry"}Pass{HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"struct Attribute{float4 vertexOS : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct Varying{float4 vertexCS : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};CBUFFER_START(UnityPerMaterial)float4 _Translate;float4 _Scale;float4 _Rotation;float4 _ViewPos;float4 _ViewTarget;float4 _CameraParams;float _CameraType;CBUFFER_ENDTEXTURE2D(_MainTex);SAMPLER(sampler_MainTex);Varying vert (Attribute v){Varying o;o.uv = v.uv;//平移变换float4x4 M_Translate = float4x4(1,0,0,_Translate.x,0,1,0,_Translate.y,0,0,1,_Translate.z,0,0,0,1);v.vertexOS = mul(M_Translate,v.vertexOS);//缩放交换float4x4 M_Scale = float4x4(_Scale.x,0,0,0,0,_Scale.y,0,0,0,0,_Scale.z,0,0,0,0,1);v.vertexOS = mul(M_Scale,v.vertexOS);//旋转变换float4x4 M_rotateX = float4x4(1,0,0,0,0,cos(_Rotation.x),sin(_Rotation.x),0,0,-sin(_Rotation.x),cos(_Rotation.x),0,0,0,0,1);float4x4 M_rotateY = float4x4(cos(_Rotation.y),0,sin(_Rotation.y),0,0,1,0,0,-sin(_Rotation.y),0,cos(_Rotation.y),0,0,0,0,1);float4x4 M_rotateZ = float4x4(cos(_Rotation.z),sin(_Rotation.z),0,0,-sin(_Rotation.z),cos(_Rotation.z),0,0,0,0,1,0,0,0,0,1);v.vertexOS = mul(M_rotateX,v.vertexOS);v.vertexOS = mul(M_rotateY,v.vertexOS);v.vertexOS = mul(M_rotateZ,v.vertexOS);//观察空间矩阵推导//P_view = [W_view] * P_world//P_view = [V_world]^-1 * P_world//P_view = [V_world]^T * P_worldfloat3 ViewZ = normalize(_ViewPos.xyz - _ViewTarget.xyz);float3 ViewY = float3(0,1,0);float3 ViewX = cross(ViewZ,ViewY);ViewY = cross(ViewX,ViewZ);float4x4 M_viewTemp = float4x4(ViewX.x,ViewX.y,ViewX.z,0,ViewY.x,ViewY.y,ViewY.z,0,ViewZ.x,ViewZ.y,ViewZ.z,0,0,0,0,1);float4x4 M_viewTranslate = float4x4(1,0,0,-_ViewPos.x,0,1,0,-_ViewPos.y,0,0,1,-_ViewPos.z,0,0,0,1);float4x4 M_view = mul(M_viewTemp,M_viewTranslate);float3 vertexWS = TransformObjectToWorld(v.vertexOS.xyz);//世界空间转化到观察空间float3 vertexVS = mul(M_view,float4(vertexWS,1)).xyz;//相机参数float h = _CameraParams.x * 2;float w = h * _CameraParams.w;float n = _CameraParams.y;float f = _CameraParams.z;//正交相机投影矩阵//P_Clip = [M_Clip] * P_viewfloat4x4 M_clipO;if(UNITY_NEAR_CLIP_VALUE==-1){//OpenGLM_clipO = float4x4(2/w,0,0,0,0,2/h,0,0,0,0,2/(n - f),(n + f) / (n - f),0,0,0,1);}if(UNITY_NEAR_CLIP_VALUE==1){//DirectXM_clipO = float4x4(2/w,0,0,0,0,2/h,0,0,0,0,1/(f-n),f/(f-n),0,0,0,1);}//透视相机投影矩阵float4x4 M_clipP;if(UNITY_NEAR_CLIP_VALUE==-1){//OpenGLM_clipP = float4x4(2*n/w,0,0,0,0,2*n/h,0,0,0,0,(n+f)/(n-f),(2*n*f)/(n-f),0,0,-1,0);}if(UNITY_NEAR_CLIP_VALUE==1){//DirectXM_clipP = float4x4(2*n/w,0,0,0,0,2*n/h,0,0,0,0,n/(f-n),(n*f)/(f-n),0,0,-1,0);}//手动将观察空间下的坐标转换到裁剪空间下float4x4 M_clip = _CameraType ? M_clipP : M_clipO;o.vertexCS = mul(M_clip,float4(vertexVS,1));//观察空间 转化到 齐次裁剪空间//o.vertexCS = TransformWViewToHClip(vertexVS);//o.vertexCS = TransformObjectToHClip(v.vertexOS.xyz);return o;}half4 frag (Varying i) : SV_Target{float4 mainTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex,sampler_MainTex,i.uv);return mainTex;}ENDHLSL}}
}

相关文章:

Unity中Shader裁剪空间推导(在Shader中使用)

文章目录 前言一、在Shader中使用转化矩阵1、在顶点着色器中定义转化矩阵2、用 UNITY_NEAR_CLIP_VALUE 区分平台矩阵3、定义一个枚举用于区分当前是处于什么相机 二、我们在DirectX平台下,看看效果1、正交相机下2、透视相机下3、最终代码 前言 在上一篇文章中&…...

ES的使用(Elasticsearch)

ES的使用(Elasticsearch) es是什么? es是非关系型数据库,是分布式文档数据库,本质上是一个JSON 文本 为什么要用es? 搜索速度快,近乎是实时的存储、检索数据 怎么使用es? 1.下载es的包(环境要…...

车牌识别技术,如何用python识别车牌号

目录 一.前言 二.运行环境 三.代码 四.识别效果 五.参考 一.前言 车牌识别技术(License Plate Recognition, LPR)在交通计算机视觉(Computer Vision, CV)领域具有非常重要的研究意义。以下是该技术的一些扩展说明&#xff1…...

爬虫工作量由小到大的思维转变---<第二十五章 Scrapy开始很快,越来越慢(追溯篇)>

爬虫工作量由小到大的思维转变---<第二十二章 Scrapy开始很快,越来越慢(诊断篇)>-CSDN博客 爬虫工作量由小到大的思维转变---<第二十三章 Scrapy开始很快,越来越慢(医病篇)>-CSDN博客 前言: 之前提到过,很多scrapy写出来之后,不…...

Servlet入门

目录 1.Servlet介绍 1.1什么是Servlet 1.2Servlet的使用方法 1.3Servlet接口的继承结构 2.Servlet快速入门 2.1创建javaweb项目 2.1.1创建maven工程 2.1.2添加webapp目录 2.2添加依赖 2.3创建servlet实例 2.4配置servlet 2.5设置打包方式 2.6部署web项目 3.servl…...

【C#与Redis】--高级主题--Redis 哨兵

一、简介 1.1 哨兵的概述 哨兵(Sentinel)是 Redis 分布式系统中用于监控和管理多个 Redis 服务器的组件。它的主要目标是确保 Redis 系统的高可用性,通过实时监测主节点和从节点的状态,及时发现并自动处理故障,保证系…...

linux安装python

文章目录 前言一、下载安装包二、安装1.安装依赖2.解压3.安装4.软链接5.验证 总结 前言 本篇文章介绍linux环境下安装python。 一、下载安装包 下载地址:官方网站 我们以最新的标准版为例 二、安装 1.安装依赖 yum -y install openssl-devel ncurses-devel li…...

【如何破坏单例模式(详解)】

✅如何破坏单例模式 💡典型解析✅拓展知识仓✅反射破坏单例✅反序列化破坏单例✅ObjectlnputStream ✅总结✅如何避免单例被破坏✅ 避免反射破坏单例✅ 避免反序列化破坏单例 💡典型解析 单例模式主要是通过把一个类的构造方法私有化,来避免重…...

什么是 SPI,它有什么用?

文章目录 什么是 SPI,它有什么用? 什么是 SPI,它有什么用? SPI 全称是 Service Provider Interface ,它是 JDK 内置的一种动态扩展点的实现。 简单来说,就是我们可以定义一个标准的接口,然后第三…...

FolkMQ 新的消息中间件,v1.0.25

简介 采用 “多路复用” “内存运行” “快照持久化” “Broker 集群模式”(可选)基于 Socket.D 网络应用协议 开发。全新设计,自主架构! 角色功能生产端发布消息(Qos0、Qos1)、发布定时消息&#xff…...

小程序入门-登录+首页

正常新建一个登录页面 创建首页和TatBar,实现登录后底部出现两个按钮 代码 "pages": ["pages/login/index","pages/index/index","pages/logs/logs" ],"tabBar": {"list": [{"pagePath"…...

React快速入门之组件

目录 组件JSX在标签使用{}嵌入JS表达式使用组件组件嵌套以🌲树的方式管理组件间的关系组件纯粹原则 组件 文件:Profile.js export default function Profile({isPacked true,head,stlyeTmp,src,size 80}) {if (isPacked) {head head &q…...

.NET Conf 2023 回顾 – 庆祝社区、创新和 .NET 8 的发布

作者: Jon Galloway - Principal Program Manager, .NET Community Team Mehul Harry - Product Marketing Manager, .NET, Azure Marketing 排版:Alan Wang .NET Conf 2023 是有史以来规模最大的 .NET 会议,来自全球各地的演讲者进行了 100 …...

Hadoop入门学习笔记——六、连接到Hive

视频课程地址:https://www.bilibili.com/video/BV1WY4y197g7 课程资料链接:https://pan.baidu.com/s/15KpnWeKpvExpKmOC8xjmtQ?pwd5ay8 Hadoop入门学习笔记(汇总) 目录 六、连接到Hive6.1. 使用Hive的Shell客户端6.2. 使用Beel…...

【K8S 基本概念】Kurbernetes的架构和核心概念

目录 一、Kurbernetes 1.1 简介 1.2、K8S的特性: 1.3、docker和K8S: 1.4、K8S的作用: 1.5、K8S的特性: 二、K8S集群架构与组件: 三、K8S的核心组件: 一、master组件: 1、kube-apiserve…...

WPS复选框里打对号,显示小太阳或粗黑圆圈的问题解决方法

问题描述 WPS是时下最流行的字处理软件之一,是目前唯一可以和微软office办公套件相抗衡的国产软件。然而,在使用WPS的过程中也会出现一些莫名其妙的错误,如利用WPS打开docx文件时,如果文件包含复选框,经常会出…...

对“企业数据资源相关会计处理暂行规定“的个人理解

附:2023年数据资源入表白皮书下载: 关注WX公众号: commindtech77, 获得数据资产相关白皮书下载地址 1. 回复关键字:数据资源入表白皮书 下载 《2023数据资源入表白皮书》 2. 回复关键字:光大银行 下载 光…...

JavaScript:函数隐含对象arguments/剩余参数. . .c/解构赋值

除了this,在函数内部还存在着一个隐含的参数arguments arguments 是一个类数组对象(伪数组) 调用函数时传递的所有实参,都被存储在arguments中 arguments[0] 表示的是第一个实参 arguments[1] 表示的是第二个实参 以此类推..…...

MFC窗体背景颜色的设置、控件白色背景问题、控件文本显示重叠问题、被父窗体背景覆盖的问题

文章目录 设置mfc窗体背景颜色窗体设置背景颜色后解决控件白色背景解决重复修改控件文本后重叠的问题自绘控件被父窗体背景覆盖的问题 设置mfc窗体背景颜色 设置窗体的背景颜色非常简单,只需要在窗体的OnEraseBkgnd里面填充窗体背景就可以了,甚至直接画…...

c++简易AI

今天小编一时雅兴大发&#xff0c;做了一个c的简易AI&#xff0c;还是很垃圾的&#xff01; 题外话&#xff08;每期都会有&#xff09;&#xff1a;我的蛋仔名叫酷影kuying&#xff0c;大家能加我好友吗&#xff1f; 上代码咯&#xff01; #include<bits/stdc.h> #in…...

Python爬虫实战:研究MechanicalSoup库相关技术

一、MechanicalSoup 库概述 1.1 库简介 MechanicalSoup 是一个 Python 库,专为自动化交互网站而设计。它结合了 requests 的 HTTP 请求能力和 BeautifulSoup 的 HTML 解析能力,提供了直观的 API,让我们可以像人类用户一样浏览网页、填写表单和提交请求。 1.2 主要功能特点…...

【Oracle APEX开发小技巧12】

有如下需求&#xff1a; 有一个问题反馈页面&#xff0c;要实现在apex页面展示能直观看到反馈时间超过7天未处理的数据&#xff0c;方便管理员及时处理反馈。 我的方法&#xff1a;直接将逻辑写在SQL中&#xff0c;这样可以直接在页面展示 完整代码&#xff1a; SELECTSF.FE…...

centos 7 部署awstats 网站访问检测

一、基础环境准备&#xff08;两种安装方式都要做&#xff09; bash # 安装必要依赖 yum install -y httpd perl mod_perl perl-Time-HiRes perl-DateTime systemctl enable httpd # 设置 Apache 开机自启 systemctl start httpd # 启动 Apache二、安装 AWStats&#xff0…...

(二)原型模式

原型的功能是将一个已经存在的对象作为源目标,其余对象都是通过这个源目标创建。发挥复制的作用就是原型模式的核心思想。 一、源型模式的定义 原型模式是指第二次创建对象可以通过复制已经存在的原型对象来实现,忽略对象创建过程中的其它细节。 📌 核心特点: 避免重复初…...

cf2117E

原题链接&#xff1a;https://codeforces.com/contest/2117/problem/E 题目背景&#xff1a; 给定两个数组a,b&#xff0c;可以执行多次以下操作&#xff1a;选择 i (1 < i < n - 1)&#xff0c;并设置 或&#xff0c;也可以在执行上述操作前执行一次删除任意 和 。求…...

使用van-uploader 的UI组件,结合vue2如何实现图片上传组件的封装

以下是基于 vant-ui&#xff08;适配 Vue2 版本 &#xff09;实现截图中照片上传预览、删除功能&#xff0c;并封装成可复用组件的完整代码&#xff0c;包含样式和逻辑实现&#xff0c;可直接在 Vue2 项目中使用&#xff1a; 1. 封装的图片上传组件 ImageUploader.vue <te…...

C++ 求圆面积的程序(Program to find area of a circle)

给定半径r&#xff0c;求圆的面积。圆的面积应精确到小数点后5位。 例子&#xff1a; 输入&#xff1a;r 5 输出&#xff1a;78.53982 解释&#xff1a;由于面积 PI * r * r 3.14159265358979323846 * 5 * 5 78.53982&#xff0c;因为我们只保留小数点后 5 位数字。 输…...

AI编程--插件对比分析:CodeRider、GitHub Copilot及其他

AI编程插件对比分析&#xff1a;CodeRider、GitHub Copilot及其他 随着人工智能技术的快速发展&#xff0c;AI编程插件已成为提升开发者生产力的重要工具。CodeRider和GitHub Copilot作为市场上的领先者&#xff0c;分别以其独特的特性和生态系统吸引了大量开发者。本文将从功…...

【OSG学习笔记】Day 16: 骨骼动画与蒙皮(osgAnimation)

骨骼动画基础 骨骼动画是 3D 计算机图形中常用的技术&#xff0c;它通过以下两个主要组件实现角色动画。 骨骼系统 (Skeleton)&#xff1a;由层级结构的骨头组成&#xff0c;类似于人体骨骼蒙皮 (Mesh Skinning)&#xff1a;将模型网格顶点绑定到骨骼上&#xff0c;使骨骼移动…...

Caliper 配置文件解析:config.yaml

Caliper 是一个区块链性能基准测试工具,用于评估不同区块链平台的性能。下面我将详细解释你提供的 fisco-bcos.json 文件结构,并说明它与 config.yaml 文件的关系。 fisco-bcos.json 文件解析 这个文件是针对 FISCO-BCOS 区块链网络的 Caliper 配置文件,主要包含以下几个部…...