コツコツエンジニアノート

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Unity松明シェーダー

UnityでuGUI用松明シェーダー。2段階のグラデーションで松明の明かりを表現。
(Torch Shader for Unity uGUI)

2024-06-23

2024-06-29

松明シェーダー、コード全文

下は松明シェーダーを使ったサンプル動画。

以下コード全文。uGUI Imageへの反映方法はこちらの記事参照。
今回の場合GrabPassを使っているので、こちらの知識も必要になる。

Shader "UI/Torch"
{
    Properties
    {
        [HideInInspector]_MainTex("-",2D)="white"{}
        _OverlapColor("OverlapsColor", Color) = (0.35,0.5,1,1)

        [Space(10)]
        _TorchRange("TorchRange", Range(0, 1)) = 0.4
        _FadeRange("FadeRange", Range(0.001, 1)) = 0.3
        _DarknessColor("DarknessColor", Color) = (0,0,0,1)

        [Space(10)]
        _GlowRange("GlowRange", Range(0.001, 1)) = 1
        _GlowPower("GlowPow", Range(0, 1)) = 0.8
        _GlowColor("GlowColor", Color) = (1,0.55,0.3,1)
    }

    SubShader
    {
        Tags { "Queue" = "Transparent" }
        Cull Off
        ZWrite Off
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

        GrabPass{}

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                fixed2 uv : TEXCOORD0;
                fixed4 vertex : POSITION;
                fixed4 color : COLOR;
            };

            struct v2f
            {
                fixed2 uv : TEXCOORD0;
                fixed4 vertex : POSITION;
                fixed4 color : COLOR;
            };

            sampler2D _GrabTexture;
            float4 _GrabTexture_TexelSize;

            fixed4 _OverlapColor;

            fixed _TorchRange;
            fixed _FadeRange;
            fixed4 _DarknessColor;

            fixed _GlowPower;
            fixed _GlowRange;
            fixed4 _GlowColor;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = ComputeGrabScreenPos(o.vertex);
                o.color = v.color;
                return o;
            }

            fixed getDistance(v2f i)
            {
                fixed2 centerPos = fixed2(0.5, 0.5);

//スクリーンの縦横の短い方を取得

fixed minScreen = min(_ScreenParams.x, _ScreenParams.y);

//x軸とy軸のuv座標を補正、スクリーンの縦横比を適切に掛けることで正円にする

                fixed fixX = centerPos.x + (i.uv.x - centerPos.x) * (minScreen / _ScreenParams.y);
                fixed fixY = centerPos.y + (i.uv.y - centerPos.y) * (minScreen / _ScreenParams.x);

//x軸とy軸の中心からの距離を取得

                fixed diffX = abs(fixX - centerPos.x);
                fixed diffY = abs(fixY - centerPos.y);

//中心からの直線距離*2を返す

                return sqrt(pow(diffX, 2) + pow(diffY, 2)) * 2;
            }

            fixed4 getInTorchColor(fixed4 col, fixed distance)
            {

//glowRate=1で最大級の明るさ、glowRate=0でglow処理を行わない

fixed glowRate = 1 - (saturate(distance / (_TorchRange * _GlowRange)));

//加算合成でピクセル色を1~4倍に明るくした上で、_GlowColorを掛け合わせる

fixed4 maxGlowColor = col * (1 + _GlowPower)* (1 + _GlowPower) * _GlowColor;

//TorchRangeの内側の色を返す

//中心に近いほどmaxGlowColorの割合が強くなり、TorchRangeのエッジに近づくほどオリジナル色に近くなる

                return (1 - glowRate) * col + glowRate * maxGlowColor;
            }

            fixed4 getOutTorchColor(fixed4 col, fixed distance)
            {

//fadeRate=1で完全な暗闇、fadeRate=0で暗闇になし

fixed fadeRate = 1 - (saturate(_FadeRange - (distance - _TorchRange)) / _FadeRange);

//TorchRangeの外側の色を返す

//TorchRangeのエッジ部分はオリジナル色、TorchRange+FadeRangeに近いほどDarknessColorの割合が強くなる

                return (1 - fadeRate) * col + fadeRate * _DarknessColor;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                fixed4 col = tex2D(_GrabTexture, i.uv);

//最初に画面全体に_OverlapColorを掛ける