ユニティちゃんでShader学習②、座標色シェーダー

関連ページ 参考URL 前回 はマテリアルに単色を代入するシェーダーを作りました。

今回はモデルの座標を無理やり色に変換するシェーダーを作っていきます。
3Dモデルは ユニティちゃんPackege と UnityToonShader を使っていきます。

頂点シェーダーで受け取った座標を、ピクセルシェーダーで色に変換するコードを書いていきます。
実用的ではないですが、シェーダーの仕組みを知るのに割と便利です。
以下コード全文です。 後述しますが、i.screenPos.zの代入だけは実際はz軸の座標が関係ない処理になっています。
ユニティちゃんの服に使っているdef_matのシェーダーを、作成したシェーダーに変更します。

実装した結果は次のようなものになります。
Unityシェーダーで言うスクリーン座標とは、UnityC#でいうビューポート座標に近いです。
カメラの画角の左下をx=0, y=0として、右上をx=1, y=1とする、正規化された座標の事を言います。
下の画像を見ての通り、x軸が右に寄るほど赤色が濃くなり、y軸が上に寄るほど緑色が強く出ています。

一方でビューポート座標とは手前と奥の座標の扱い方がかなり異なります。
ComputeScreenPosで得られたスクリーン座標は、z軸が常に0.5で意味のない値になっています。
z軸の代わりに使うのがw軸の座標です。
スクリーン座標のw軸は、カメラの座標に近づくほど0に近づき、カメラから離れるほど1に近づきます。
カメラのz軸座標と完全に重なったとき、このw軸は0になります。
またTransformのz軸の値が、カメラのz軸から+1になった段階で、このw軸は1になります。そこから1以上には増えません。
つまり先ほどピクセルシェーダー内のコードは、スクリーン座標のz軸を青色に代入しているので、実際には青色の値は常に0.5になっています。 分かりやすく四角形で座標と色の関係をまとめると次の通りです。
最初に、使いたい関数を使うのに必要なコンポーネントをincludeしています。
C#でいうusingと同じような処理です。 出力頂点構造体の方にのみ、ピクセルシェーダーに渡す変数を追加しています。
この変数には頂点シェーダー内でスクリーン座標を代入します。
下がその、実際にスクリーン座標を代入している処理です。 最後にスクリーン座標を無理やり色に変換して完成。