基於Shader實現的UGUI描邊解決方案


基於Shader實現的UGUI描邊解決方案

前言

大扎好,我系狗猥。當大家都以為我鴿了的時候,我又出現了,這也是一種鴿。創業兩年失敗后歸來,今天想給大家分享一個我最近研究出來的好康的,比游戲還刺激,還可以教你登dua郎喔(大誤

這次給大家帶來的是基於Shader實現的UGUI描邊,也支持對Text組件使用。

首先請大家看看最終效果(上面放了一個Image和一個Text):

(8102年了怎么還在艦

接下來,我會向大家介紹思路和具體實現過程。如果你想直接代到項目里使用,請自行跳轉到本文最后,那里有完整的C#和Shader代碼。

本方案在Unity 2018.4.0f1下測試通過。

本文參考了http://blog.sina.com.cn/s/blog_6ad33d350102xb7v.html

轉載請注明出處:https://www.cnblogs.com/GuyaWeiren/p/9665106.html


為什么要這么做

就我參加工作這些年接觸到的UI美術來看,他們都挺喜歡用描邊效果。誠然這個效果可以讓文字更加突出,看着也挺不錯。對美術來說做描邊簡單的一比,PS里加個圖層樣式就搞定,但是對我們程序來說就是一件很痛苦的事。

UGUI自帶的Outline組件用過的同學都知道,本質上是把元素復制四份,然后做一些偏移繪制出來。但是把偏移量放大,瞬間就穿幫了。如果美術要求做一個稍微寬一點的描邊,這個組件是無法實現的。

然后有先輩提出按照Outline實現方式,增加復制份數的方法。請參考https://github.com/n-yoda/unity-vertex-effects。確實非常漂亮。但是這個做法有一個非常嚴重的問題:數量如此大的頂點數,對性能會有影響。我們知道每個字符是由兩個三角形構成,總共6個頂點。如果文字數量大,再加上一個復制N份的腳本,頂點數會分分鍾炸掉。

以復制8次為例,一段200字的文本在進行處理后會生成200 * 6 * (8+1) = 10800 個頂點,多么可怕。並且,Unity5.2以前的版本要求,每一個Canvas下至多只能有65535個頂點,超過就會報錯。

TextMeshPro能做很多漂亮的效果。但是它的做法類似於圖字,要提供所有會出現的字符。對於字符很少的英語環境,這沒有問題,但對於中文環境,把所有字符弄進去是不現實的。還有最關鍵的是,它是作用於TextMesh組件,而不是UGUI的Text

於是乎,使用Shader變成了最優解。

概括講,這個實現就是在C#代碼中對UI頂點根據描邊寬度進行外擴,然后在Shader的像素着色器中對像素的一周以描邊寬度為半徑采N個樣,最后將顏色疊加起來。通常需要描邊的元素尺寸都不大,故多重采樣帶來的性能影響幾乎是可以忽略的。


在Shader中實現描邊

創建一個OutlineEx.shader。對於描邊,我們需要兩個參數:描邊的顏色和描邊的寬度。所以首先將這兩個參數添加到Shader的屬性中:

_OutlineColor("Outline Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
_OutlineWidth("Outline Width", Int) = 1

采樣坐標用圓的參數方程計算。在Shader中進行三角函數運算比較吃性能,並且這里采樣的角度是固定的,所以我們可以把坐標直接寫死。在Shader中添加采樣的函數。因為最終進行顏色混合的時候只需要用到alpha值,所以函數不返回rgb:

fixed SampleAlpha(int pIndex, v2f IN)
{
    const fixed sinArray[12] = { 0, 0.5, 0.866, 1, 0.866, 0.5, 0, -0.5, -0.866, -1, -0.866, -0.5 };
	const fixed cosArray[12] = { 1, 0.866, 0.5, 0, -0.5, -0.866, -1, -0.866, -0.5, 0, 0.5, 0.866 };
    float2 pos = IN.texcoord + _MainTex_TexelSize.xy * float2(cosArray[pIndex], sinArray[pIndex]) * _OutlineWidth;
    return (tex2D(_MainTex, pos) + _TextureSampleAdd).w * _OutlineColor.w;
}

然后在像素着色器中增加對方法的調用。

fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
{
    fixed4 color = (tex2D(_MainTex, IN.texcoord) + _TextureSampleAdd) * IN.color;

    half4 val = half4(_OutlineColor.x, _OutlineColor.y, _OutlineColor.z, 0);
	// 注意:這里為了簡化代碼用了循環
	// 盡量不要在Shader中使用循環,多復制幾次代碼都行
	for (int i = 0; i < 12; i++)
	{
		val.w += SampleAlpha(i, IN);
	}
	color = (val * (1.0 - color.a)) + (color * color.a);

	return color;
}

接下來,在Unity中新建一個材質球,把Shader賦上去,掛在一個UGUI組件上,然后調整描邊顏色和寬度,可以看到效果:

可以看到描邊已經出現了,但是超出圖片范圍的部分被裁減掉了。所以接下來,我們需要對圖片的區域進行調整,保證描邊的部分也被包含在區域內。


在C#層進行區域擴展

要擴展區域,就得修改頂點。Unity提供了BaseMeshEffect類供開發者對UI組件的頂點進行修改。

創建一個OutlineEx類,繼承於BaseMeshEffect類,實現其中的ModifyMesh(VertexHelper)方法。參數VertexHelper類提供了GetUIVertexStream(List<UIVertex>)AddUIVertexTriangleStream(List<UIVertex>)方法用於獲取和設置UI物件的頂點。

這里我們可以把參數需要的List提出來做成靜態變量,這樣能夠避免每次ModifyMesh調用時創建List對象。

public class OutlineEx : BaseMeshEffect
{
    public Color OutlineColor = Color.white;
    [Range(0, 6)]
    public int OutlineWidth = 0;

    private static List<UIVertex> m_VetexList = new List<UIVertex>();


    protected override void Awake()
    {
        base.Awake();

        var shader = Shader.Find("TSF Shaders/UI/OutlineEx");
        base.graphic.material = new Material(shader);

        var v1 = base.graphic.canvas.additionalShaderChannels;
        var v2 = AdditionalCanvasShaderChannels.Tangent;
        if ((v1 & v2) != v2)
        {
            base.graphic.canvas.additionalShaderChannels |= v2;
        }
        this._Refresh();
    }


#if UNITY_EDITOR
    protected override void OnValidate()
    {
        base.OnValidate();

        if (base.graphic.material != null)
        {
            this._Refresh();
        }
    }
#endif


    private void _Refresh()
    {
        base.graphic.material.SetColor("_OutlineColor", this.OutlineColor);
        base.graphic.material.SetInt("_OutlineWidth", this.OutlineWidth);
        base.graphic.SetVerticesDirty();
    }


    public override void ModifyMesh(VertexHelper vh)
    {
        vh.GetUIVertexStream(m_VetexList);

        this._ProcessVertices();

        vh.Clear();
        vh.AddUIVertexTriangleStream(m_VetexList);
    }


    private void _ProcessVertices()
    {
        // TODO: 處理頂點
    }
}

現在已經可以獲取到所有的頂點信息了。接下來我們對它進行外擴。

我們知道每三個頂點構成一個三角形,所以需要對構成三角形的三個頂點進行處理,並且要將它的UV坐標(決定圖片在圖集中的范圍)也做對應的外擴,否則從視覺上看起來就只是圖片被放大了一點點。

於是完成_ProcessVertices方法:

private void _ProcessVertices()
{
    for (int i = 0, count = m_VetexList.Count - 3; i <= count; i += 3)
    {
        var v1 = m_VetexList[i];
        var v2 = m_VetexList[i + 1];
        var v3 = m_VetexList[i + 2];
        // 計算原頂點坐標中心點
        //
        var minX = _Min(v1.position.x, v2.position.x, v3.position.x);
        var minY = _Min(v1.position.y, v2.position.y, v3.position.y);
        var maxX = _Max(v1.position.x, v2.position.x, v3.position.x);
        var maxY = _Max(v1.position.y, v2.position.y, v3.position.y);
        var posCenter = new Vector2(minX + maxX, minY + maxY) * 0.5f;
        // 計算原始頂點坐標和UV的方向
        //
        Vector2 triX, triY, uvX, uvY;
        Vector2 pos1 = v1.position;
        Vector2 pos2 = v2.position;
        Vector2 pos3 = v3.position;
        if (Mathf.Abs(Vector2.Dot((pos2 - pos1).normalized, Vector2.right))
            > Mathf.Abs(Vector2.Dot((pos3 - pos2).normalized, Vector2.right)))
        {
            triX = pos2 - pos1;
            triY = pos3 - pos2;
            uvX = v2.uv0 - v1.uv0;
            uvY = v3.uv0 - v2.uv0;
        }
        else
        {
            triX = pos3 - pos2;
            triY = pos2 - pos1;
            uvX = v3.uv0 - v2.uv0;
            uvY = v2.uv0 - v1.uv0;
        }
        // 為每個頂點設置新的Position和UV
        //
        v1 = _SetNewPosAndUV(v1, this.OutlineWidth, posCenter, triX, triY, uvX, uvY);
        v2 = _SetNewPosAndUV(v2, this.OutlineWidth, posCenter, triX, triY, uvX, uvY);
        v3 = _SetNewPosAndUV(v3, this.OutlineWidth, posCenter, triX, triY, uvX, uvY);
        // 應用設置后的UIVertex
        //
        m_VetexList[i] = v1;
        m_VetexList[i + 1] = v2;
        m_VetexList[i + 2] = v3;
    }
}


private static UIVertex _SetNewPosAndUV(UIVertex pVertex, int pOutLineWidth,
    Vector2 pPosCenter,
    Vector2 pTriangleX, Vector2 pTriangleY,
    Vector2 pUVX, Vector2 pUVY)
{
    // Position
    var pos = pVertex.position;
    var posXOffset = pos.x > pPosCenter.x ? pOutLineWidth : -pOutLineWidth;
    var posYOffset = pos.y > pPosCenter.y ? pOutLineWidth : -pOutLineWidth;
    pos.x += posXOffset;
    pos.y += posYOffset;
    pVertex.position = pos;
    // UV
    var uv = pVertex.uv0;
    uv += pUVX / pTriangleX.magnitude * posXOffset * (Vector2.Dot(pTriangleX, Vector2.right) > 0 ? 1 : -1);
    uv += pUVY / pTriangleY.magnitude * posYOffset * (Vector2.Dot(pTriangleY, Vector2.up) > 0 ? 1 : -1);
    pVertex.uv0 = uv;

    return pVertex;
}


private static float _Min(float pA, float pB, float pC)
{
    return Mathf.Min(Mathf.Min(pA, pB), pC);
}


private static float _Max(float pA, float pB, float pC)
{
    return Mathf.Max(Mathf.Max(pA, pB), pC);
}

然后可以在編輯器中調整描邊顏色和寬度,可以看到效果:

OJ8K,現在范圍已經被擴大,可以看到上下左右四個邊的描邊寬度沒有被裁掉了。


UV裁剪,排除不需要的像素

在上一步的效果圖中,我們可以注意到圖片的邊界出現了被拉伸的部分。如果使用了圖集或字體,在UV擴大后圖片附近的像素也會被包含進來。為什么會變成這樣呢?(先打死)

因為前面說過,UV裁剪框就相當於圖集中每個小圖的范圍。直接擴大必然會包含到小圖鄰接的圖的像素。所以這一步我們需要對最終繪制出的圖進行裁剪,保證這些不要的像素不被畫出來。

裁剪的邏輯也很簡單。如果該像素處於被擴大前的UV范圍外,則設置它的alpha為0。這一步需要放在像素着色器中完成。如何將原始UV區域傳進Shader是一個問題。對於Text組件,所有字符的頂點都會進入Shader處理,所以在Shader中添加屬性是不現實的。

好在Unity為我們提供了門路,可以看UIVertex結構體的成員:

public struct UIVertex
{
    public static UIVertex simpleVert;
    public Vector3 position;
    public Vector3 normal;
    public Color32 color;
    public Vector2 uv0;
    public Vector2 uv1;
    public Vector2 uv2;
    public Vector2 uv3;
    public Vector4 tangent;
}

而Unity默認只會使用到positionnormaluv0color,其他成員是不會使用的。所以我們可以考慮將原始UV框的數據(最小x,最小y,最大x,最大y)賦值給tangent成員,因為它剛好是一個Vector4類型。

當然,你想把數據分別放在uv1uv2中也是可以的。

這里感謝真木網友的指正,UI在縮放時,tangent的值會被影響,導致描邊顯示不全甚至完全消失,所以應該賦值給uv1uv2。經測試,Unity 5.6自身有bug,uv2uv3無論怎么設置都不會被傳入shader,但在2017.3.1p1和2018上測試通過。如果必須要使用低版本Unity,可以考慮使用uv1tangent.zw存儲原始UV框的四個值,但要求UI的Z軸不能縮放,且Canvas和攝像機必須正交。

需要注意的是,在Unity5.4(大概是這個版本吧,記不清了)之后,UIVertex的非必須成員的數據默認不會被傳遞進Shader。所以我們需要修改UI組件的CanvasadditionalShaderChannels屬性,讓uv1uv2成員也傳入Shader。

var v1 = base.graphic.canvas.additionalShaderChannels;
var v2 = AdditionalCanvasShaderChannels.TexCoord1;   
if ((v1 & v2) != v2)
{
    base.graphic.canvas.additionalShaderChannels |= v2;
}
v2 = AdditionalCanvasShaderChannels.TexCoord2;
if ((v1 & v2) != v2)
{
    base.graphic.canvas.additionalShaderChannels |= v2;
}

將原始UV框賦值給uv1uv2成員

var uvMin = _Min(v1.uv0, v2.uv0, v3.uv0);
var uvMax = _Max(v1.uv0, v2.uv0, v3.uv0);
vertex.uv1 = new Vector2(pUVOrigin.x, pUVOrigin.y);
vertex.uv2 = new Vector2(pUVOrigin.z, pUVOrigin.w);

private static Vector2 _Min(Vector2 pA, Vector2 pB, Vector2 pC)
{
    return new Vector2(_Min(pA.x, pB.x, pC.x), _Min(pA.y, pB.y, pC.y));
}


private static Vector2 _Max(Vector2 pA, Vector2 pB, Vector2 pC)
{
    return new Vector2(_Max(pA.x, pB.x, pC.x), _Max(pA.y, pB.y, pC.y));
}

然后在Shader的頂點着色器中獲取它:

struct appdata
{
    // 省略
    float2 texcoord1 : TEXCOORD1;
    float2 texcoord2 : TEXCOORD2;
};

struct v2f
{
    // 省略
    float2 uvOriginXY : TEXCOORD1;
    float2 uvOriginZW : TEXCOORD2;
};

v2f vert(appdata IN)
{
    // 省略
    o.uvOriginXY = IN.texcoord1;
    o.uvOriginZW = IN.texcoord2;
    // 省略
}

判定一個點是否在給定矩形框內,可以用到內置的step函數。它常用於作比較,替代if/else語句提高效率。它的邏輯是:順序給定兩個參數a和b,如果 a > b 返回0,否則返回1。

添加判定函數:

fixed IsInRect(float2 pPos, float2 pClipRectXY, float2 pClipRectZW)
{
    pPos = step(pClipRectXY, pPos) * step(pPos, pClipRectZW);
    return pPos.x * pPos.y;
}

然后在采樣和像素着色器中添加對它的調用:

fixed SampleAlpha(int pIndex, v2f IN)
{
    // 省略
    return IsInRect(pos, IN.uvOriginXY, IN.uvOriginZW) * (tex2D(_MainTex, pos) + _TextureSampleAdd).w * _OutlineColor.w;
}

fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
{
    // 省略
    if (_OutlineWidth > 0) 
    {
        color.w *= IsInRect(IN.texcoord, IN.uvOriginXY, IN.uvOriginZW);
        // 省略
    }
}

最終代碼

那么現在就可以得到最終效果了。在我的代碼中,對每個像素做了12次采樣。如果美術要求對大圖片進行比較粗的描邊,需要增加采樣次數。當然,如果字本身小,也可以降低次數。

由於這個Shader是給UI用的,所以需要將UI-Default.shader中的一些屬性和設置復制到我們的Shader中。

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//  OutlineEx.cs
//
//  Created by Chiyu Ren on 2018/9/12 23:03:51
//————————————————————————————————————————————
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
using System.Collections.Generic;


namespace TooSimpleFramework.UI
{
    /// <summary>
    /// UGUI描邊
    /// </summary>
    public class OutlineEx : BaseMeshEffect
    {
        public Color OutlineColor = Color.white;
        [Range(0, 6)]
        public int OutlineWidth = 0;

        private static List<UIVertex> m_VetexList = new List<UIVertex>();


        protected override void Start()
        {
            base.Start();

            var shader = Shader.Find("TSF Shaders/UI/OutlineEx");
            base.graphic.material = new Material(shader);

            var v1 = base.graphic.canvas.additionalShaderChannels;
            var v2 = AdditionalCanvasShaderChannels.TexCoord1;
            if ((v1 & v2) != v2)
            {
                base.graphic.canvas.additionalShaderChannels |= v2;
            }
            v2 = AdditionalCanvasShaderChannels.TexCoord2;
            if ((v1 & v2) != v2)
            {
                base.graphic.canvas.additionalShaderChannels |= v2;
            }

            this._Refresh();
        }


#if UNITY_EDITOR
        protected override void OnValidate()
        {
            base.OnValidate();

            if (base.graphic.material != null)
            {
                this._Refresh();
            }
        }
#endif


        private void _Refresh()
        {
            base.graphic.material.SetColor("_OutlineColor", this.OutlineColor);
            base.graphic.material.SetInt("_OutlineWidth", this.OutlineWidth);
            base.graphic.SetVerticesDirty();
        }


        public override void ModifyMesh(VertexHelper vh)
        {
            vh.GetUIVertexStream(m_VetexList);

            this._ProcessVertices();

            vh.Clear();
            vh.AddUIVertexTriangleStream(m_VetexList);
        }


        private void _ProcessVertices()
        {
            for (int i = 0, count = m_VetexList.Count - 3; i <= count; i += 3)
            {
                var v1 = m_VetexList[i];
                var v2 = m_VetexList[i + 1];
                var v3 = m_VetexList[i + 2];
                // 計算原頂點坐標中心點
                //
                var minX = _Min(v1.position.x, v2.position.x, v3.position.x);
                var minY = _Min(v1.position.y, v2.position.y, v3.position.y);
                var maxX = _Max(v1.position.x, v2.position.x, v3.position.x);
                var maxY = _Max(v1.position.y, v2.position.y, v3.position.y);
                var posCenter = new Vector2(minX + maxX, minY + maxY) * 0.5f;
                // 計算原始頂點坐標和UV的方向
                //
                Vector2 triX, triY, uvX, uvY;
                Vector2 pos1 = v1.position;
                Vector2 pos2 = v2.position;
                Vector2 pos3 = v3.position;
                if (Mathf.Abs(Vector2.Dot((pos2 - pos1).normalized, Vector2.right))
                    > Mathf.Abs(Vector2.Dot((pos3 - pos2).normalized, Vector2.right)))
                {
                    triX = pos2 - pos1;
                    triY = pos3 - pos2;
                    uvX = v2.uv0 - v1.uv0;
                    uvY = v3.uv0 - v2.uv0;
                }
                else
                {
                    triX = pos3 - pos2;
                    triY = pos2 - pos1;
                    uvX = v3.uv0 - v2.uv0;
                    uvY = v2.uv0 - v1.uv0;
                }
                // 計算原始UV框
                //
                var uvMin = _Min(v1.uv0, v2.uv0, v3.uv0);
                var uvMax = _Max(v1.uv0, v2.uv0, v3.uv0);
                var uvOrigin = new Vector4(uvMin.x, uvMin.y, uvMax.x, uvMax.y);
                // 為每個頂點設置新的Position和UV,並傳入原始UV框
                //
                v1 = _SetNewPosAndUV(v1, this.OutlineWidth, posCenter, triX, triY, uvX, uvY, uvOrigin);
                v2 = _SetNewPosAndUV(v2, this.OutlineWidth, posCenter, triX, triY, uvX, uvY, uvOrigin);
                v3 = _SetNewPosAndUV(v3, this.OutlineWidth, posCenter, triX, triY, uvX, uvY, uvOrigin);
                // 應用設置后的UIVertex
                //
                m_VetexList[i] = v1;
                m_VetexList[i + 1] = v2;
                m_VetexList[i + 2] = v3;
            }
        }


        private static UIVertex _SetNewPosAndUV(UIVertex pVertex, int pOutLineWidth,
            Vector2 pPosCenter,
            Vector2 pTriangleX, Vector2 pTriangleY,
            Vector2 pUVX, Vector2 pUVY,
            Vector4 pUVOrigin)
        {
            // Position
            var pos = pVertex.position;
            var posXOffset = pos.x > pPosCenter.x ? pOutLineWidth : -pOutLineWidth;
            var posYOffset = pos.y > pPosCenter.y ? pOutLineWidth : -pOutLineWidth;
            pos.x += posXOffset;
            pos.y += posYOffset;
            pVertex.position = pos;
            // UV
            var uv = pVertex.uv0;
            uv += pUVX / pTriangleX.magnitude * posXOffset * (Vector2.Dot(pTriangleX, Vector2.right) > 0 ? 1 : -1);
            uv += pUVY / pTriangleY.magnitude * posYOffset * (Vector2.Dot(pTriangleY, Vector2.up) > 0 ? 1 : -1);
            pVertex.uv0 = uv;
            // 原始UV框
            pVertex.uv1 = new Vector2(pUVOrigin.x, pUVOrigin.y);
            pVertex.uv2 = new Vector2(pUVOrigin.z, pUVOrigin.w);

            return pVertex;
        }


        private static float _Min(float pA, float pB, float pC)
        {
            return Mathf.Min(Mathf.Min(pA, pB), pC);
        }


        private static float _Max(float pA, float pB, float pC)
        {
            return Mathf.Max(Mathf.Max(pA, pB), pC);
        }


        private static Vector2 _Min(Vector2 pA, Vector2 pB, Vector2 pC)
        {
            return new Vector2(_Min(pA.x, pB.x, pC.x), _Min(pA.y, pB.y, pC.y));
        }


        private static Vector2 _Max(Vector2 pA, Vector2 pB, Vector2 pC)
        {
            return new Vector2(_Max(pA.x, pB.x, pC.x), _Max(pA.y, pB.y, pC.y));
        }
    }
}

Shader

Shader "TSF Shaders/UI/OutlineEx" 
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" {}
        _Color ("Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _OutlineColor ("Outline Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _OutlineWidth ("Outline Width", Int) = 1

        _StencilComp ("Stencil Comparison", Float) = 8
        _Stencil ("Stencil ID", Float) = 0
        _StencilOp ("Stencil Operation", Float) = 0
        _StencilWriteMask ("Stencil Write Mask", Float) = 255
        _StencilReadMask ("Stencil Read Mask", Float) = 255

        _ColorMask ("Color Mask", Float) = 15

        [Toggle(UNITY_UI_ALPHACLIP)] _UseUIAlphaClip ("Use Alpha Clip", Float) = 0
    }

    SubShader
    {
        Tags
        { 
            "Queue"="Transparent" 
            "IgnoreProjector"="True" 
            "RenderType"="Transparent" 
            "PreviewType"="Plane"
            "CanUseSpriteAtlas"="True"
        }
        
        Stencil
        {
            Ref [_Stencil]
            Comp [_StencilComp]
            Pass [_StencilOp] 
            ReadMask [_StencilReadMask]
            WriteMask [_StencilWriteMask]
        }

        Cull Off
        Lighting Off
        ZWrite Off
        ZTest [unity_GUIZTestMode]
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
        ColorMask [_ColorMask]

        Pass
        {
			Name "OUTLINE"

            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

			sampler2D _MainTex;
			fixed4 _Color;
			fixed4 _TextureSampleAdd;
			float4 _MainTex_TexelSize;

			float4 _OutlineColor;
			int _OutlineWidth;

			struct appdata
			{
				float4 vertex : POSITION;
				float2 texcoord : TEXCOORD0;
                float2 texcoord1 : TEXCOORD1;
                float2 texcoord2 : TEXCOORD2;
				fixed4 color : COLOR;
			};

			struct v2f
			{
				float4 vertex : SV_POSITION;
				float2 texcoord : TEXCOORD0;
                float2 uvOriginXY : TEXCOORD1;
                float2 uvOriginZW : TEXCOORD2;
				fixed4 color : COLOR;
			};

			v2f vert(appdata IN)
			{
				v2f o;

				o.vertex = UnityObjectToClipPos(IN.vertex);
				o.texcoord = IN.texcoord;
                o.uvOriginXY = IN.texcoord1;
                o.uvOriginZW = IN.texcoord2;
				o.color = IN.color * _Color;

				return o;
			}

			fixed IsInRect(float2 pPos, float2 pClipRectXY, float2 pClipRectZW)
			{
				pPos = step(pClipRectXY, pPos) * step(pPos, pClipRectZW);
				return pPos.x * pPos.y;
			}

            fixed SampleAlpha(int pIndex, v2f IN)
            {
                const fixed sinArray[12] = { 0, 0.5, 0.866, 1, 0.866, 0.5, 0, -0.5, -0.866, -1, -0.866, -0.5 };
                const fixed cosArray[12] = { 1, 0.866, 0.5, 0, -0.5, -0.866, -1, -0.866, -0.5, 0, 0.5, 0.866 };
                float2 pos = IN.texcoord + _MainTex_TexelSize.xy * float2(cosArray[pIndex], sinArray[pIndex]) * _OutlineWidth;
				return IsInRect(pos, IN.uvOriginXY, IN.uvOriginZW) * (tex2D(_MainTex, pos) + _TextureSampleAdd).w * _OutlineColor.w;
            }

            fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
            {
                fixed4 color = (tex2D(_MainTex, IN.texcoord) + _TextureSampleAdd) * IN.color;
                if (_OutlineWidth > 0) 
                {
                    color.w *= IsInRect(IN.texcoord, IN.uvOriginXY, IN.uvOriginZW);
                    half4 val = half4(_OutlineColor.x, _OutlineColor.y, _OutlineColor.z, 0);

                    val.w += SampleAlpha(0, IN);
                    val.w += SampleAlpha(1, IN);
                    val.w += SampleAlpha(2, IN);
                    val.w += SampleAlpha(3, IN);
                    val.w += SampleAlpha(4, IN);
                    val.w += SampleAlpha(5, IN);
                    val.w += SampleAlpha(6, IN);
                    val.w += SampleAlpha(7, IN);
                    val.w += SampleAlpha(8, IN);
                    val.w += SampleAlpha(9, IN);
                    val.w += SampleAlpha(10, IN);
                    val.w += SampleAlpha(11, IN);

                    val.w = clamp(val.w, 0, 1);
                    color = (val * (1.0 - color.a)) + (color * color.a);
                }
                return color;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

最終效果:


優化點

可以看到在最后的像素着色器中使用了if語句。因為我比較菜,寫出來的顏色混合算法在描邊寬度為0的時候看起來效果很不好。

如果有大神能提供一個更優的算法,歡迎在評論中把我批判一番。把if語句去掉,可以提升一定的性能。

還有一點是,如果將圖片或文字本身的透明度設為0,並不能得到鏤空的效果。如果美術提出要這個效果,請毫不猶豫打死(誤

最后一點,仔細觀察上面最終效果的Ass,可以發現它們的字符本身被后一個字符的描邊覆蓋了一部分。使用兩個Pass可以解決,一個只繪制描邊,另一個只繪制本身。

Pass1

fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
{
    // 省略
    val.w = clamp(val.w, 0, 1);
    return val;
}

Pass2

fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
{
    fixed4 color = (tex2D(_MainTex, IN.texcoord) + _TextureSampleAdd) * IN.color;
    color.w *= IsInRect(IN.texcoord, IN.uvOriginXY, IN.uvOriginZW);
    return color;
}

改動很簡單,具體實現就留給讀者了。


后記

首先要感謝提供這個思路的原作者。不然我還真想不出可以這么做。看來我畢竟還是圖樣。

希望這篇博文能幫到需要的朋友,因為網上幾乎沒有這個的教程。之前在別人的博客看到一句話:人生就是水桶,前三十年大家給你灌水,后三十年你給大家灌水。感覺挺有意思。今后會繼續分享一些自己搞出的、網上少有的東西(雖然我還沒到30)。

最近倒是沒有特別在做什么,不過有在學習Shader,進入了未知♂領域。買了一些書,想給大家推薦馮樂樂的《Unity Shader入門精要》(博客https://blog.csdn.net/candycat1992/),對入門挺有幫助。知道該書作者是比我小一歲但是比我牛逼太多的美女程序媛(不要YY了,有對象的)的時候我真的受到了極大刺激。一個妹子都能鑽得這么深,我應該更加努力啊。學習是從搖籃到墳墓的過程,希望大家不管學什么都要堅持。

還有一點就是創業真的要謹慎。最近了解到國家出了條例要對國產游戲限量發行,對各個游戲公司想必都是一記悶錘。加之統一征收社保,引起的連鎖反應必然會波及到游戲行業。唯一欣慰的是我們還能做游戲,還能在這條路上繼續走。那么就繼續走下去吧,不要停下來啊!(指加班)

很慚愧,就做了一點微小的工作,謝謝大家!


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