Unity3D手游開發日記(1) - 移動平台實時陰影方案


陰影這個東西,說來就話長了,很多年前人們就開始研究出各種陰影技術,但都存在各種瑕疵和問題,直到近幾年出現了PSSM,也就是CE3的CSM,陰影技術才算有個比較完美的解決方案.Unity自帶的實時陰影,也是這種技術,在電腦上很成熟的.我也是目睹了陰影技術的發展,以前也自己寫過一些陰影,本來以為以后再也不用擔心陰影了,結果做移動游戲以后,發現情況沒那么樂觀.這種基於深度的shadow map 技術,需要浮點紋理的支持,但有的移動平台不支持浮點紋理,即使支持,這種技術開銷也特別大.所以我們需要重新思考,移動平台到底什么樣的陰影方案比較合適.

我把常見的實時陰影技術分3個大的類別,逐一分析.

1. 基於模板的體積陰影

基於模型邊緣的,模型需要特別處理,正是由於基於模型邊緣的,屬於頂點級別,而不是像素級別,導致不能支持alpha test,比如主角的翅膀.放棄

2. 基於投影Projector的shadow map

基於投影的,投影紋理,需要RenderTexture,支持alpha test,

但是這種技術也有很多問題,比如反向投影(可加一張fall of 紋理解決), 多重投影(比如橋上和橋下),等等

陰影質量和RenderTexture紋理大小關閉很大,如果要一張RenderTexture紋理渲染很多角色,紋理就要大一些,要處理陰影邊緣,

但是用來處理單個角色,就能避免很多問題.可考慮.

3. 基於深度Depth的shadow map

Unity自帶的就是這種,保存深度需要浮點紋理,但是有的手機不支持,且開銷很大,不考慮.

 

通過以上分析,再結合自己游戲的實際情況,45度視角游戲,我最后定的方案是:

 

中等畫質:

 

1.只有主角采用基於投影Projector的shadow map

2.其他角色,采用最簡單的陰影面片綁在腳下.(如果怪物被擊浮空,就隱藏面片,落地再顯示,防止穿幫)

這樣的好處是,既有實時陰影,又保證了效率.

 

高畫質:

1.視野內全部角色基於投影Projector的shadow map

 

實現原理:

很簡單,先渲染角色到RenderTexture,再用Projector投影到地面.

 

1.投射shader:

 

[csharp]  view plain  copy
 
  1. Shader "Luoyinan/Projector/ShadowCast"   
  2. {   
  3.     Properties   
  4.     {  
  5.         _ShadowColor ("Main Color", COLOR) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)  
  6.     }  
  7.   
  8.     SubShader   
  9.     {  
  10.         Pass   
  11.         {  
  12.             Color [_ShadowColor]  
  13.         }  
  14.     }  
  15. }  


 

2.接收shader:

 

[csharp]  view plain  copy
 
  1. Shader "Luoyinan/Projector/ShadowReceive"   
  2. {   
  3.     Properties   
  4.     {  
  5.         _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)  
  6.         _ShadowTex ("Cookie", 2D) = "" {}  
  7.         _MaskTex ("Mask", 2D) = "" {}  
  8.     }  
  9.        
  10.     Subshader   
  11.     {  
  12.         Tags {"Queue"="Transparent"}  
  13.         Pass   
  14.         {  
  15.             ZWrite Off  
  16.             Fog { Mode Off }  
  17.             ColorMask RGB  
  18.             Blend DstColor Zero  
  19.             Offset -1, -1  
  20.        
  21.             CGPROGRAM  
  22.             #pragma vertex vert  
  23.             #pragma fragment frag  
  24.             #include "UnityCG.cginc"  
  25.               
  26.             struct v2f   
  27.             {  
  28.                 float4 uvShadow : TEXCOORD0;  
  29.                 float4 pos : SV_POSITION;  
  30.             };  
  31.               
  32.             float4x4 _Projector;  
  33.             v2f vert (float4 vertex : POSITION)  
  34.             {  
  35.                 v2f o;  
  36.                 o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, vertex);  
  37.                 o.uvShadow = mul (_Projector, vertex);  
  38.                 return o;  
  39.             }  
  40.               
  41.             sampler2D _ShadowTex;  
  42.             sampler2D _MaskTex;  
  43.             fixed4 frag (v2f i) : SV_Target  
  44.             {  
  45.                 fixed4 texM = tex2Dproj(_MaskTex, UNITY_PROJ_COORD(i.uvShadow));  
  46.                 fixed4 texS = tex2Dproj(_ShadowTex, UNITY_PROJ_COORD(i.uvShadow));  
  47.                 texS.rgb += texM.rgb;  
  48.   
  49.                 return texS;  
  50.             }  
  51.             ENDCG  
  52.         }  
  53.     }  
  54. }  


 

優化:

1. RenderTexture盡量簡單,大小最好不要超過512,格式用沒alpha通道的565,關閉抗鋸齒,因為只渲染單一顏色,可關閉深度,

2. 陰影投射的shader盡量簡單,為了效率,我的shader沒用主紋理,所以不支持alpha test.如要支持,可自行修改shader.

3. 陰影攝像機看到的對象比游戲主攝像機看的多一些,只讓主攝像機看到的對象才產生陰影.能少渲染幾個角色.用OnBecameVisible來實現.

4. 為了避免反向投影穿幫,陰影方向盡量不要太斜.

5. 遠處的陰影邊緣衰減,用一張掩碼紋理:

 

 

最終效果,可以看到遠處的陰影自然衰減,也能投影到斜坡上,:

 

 

 
 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM