UnityShader3详解：实现2D描边效果与代码示例

本文将介绍如何在UnityShader3中实现2D描边效果，通过自定义Shader实现物体边缘的高亮或着色，为2D图形添加视觉上的轮廓。主要涉及的关键技术包括Shader编程、纹理采样以及顶点偏移。 在Unity中，Shader是用于控制场景中物体表面渲染效果的程序。为了实现2D描边，我们需要创建一个自定义的Shader，并在其中定义必要的属性。在提供的代码示例中，Shader被命名为"Custom/Edge"，包含了以下关键属性： 1. **_MainTex**: 代表主纹理，用于存储2D图像数据，类型为2D纹理，初始化为白色。 2. **_OffsetUV**: 控制边缘检测时的UV坐标偏移量，范围在0到1之间。 3. **_EdgeColor**: 定义描边的颜色，四元数类型表示RGB和Alpha值。 4. **_AlphaTreshold**: 设置透明度阈值，用于判断像素是否属于边缘，范围在0到1之间。 在Shader的SubShader部分，我们设置了渲染队列为"Transparent"，这意味着这个Shader将在不透明物体之后渲染。Blend模式设置为SrcAlpha OneMinusSrcAlpha，用于实现半透明效果。 关键的Shader代码段位于CGPROGRAM块内，包括vert（顶点着色器）和frag（片段着色器）函数。在vert函数中，我们处理输入的顶点数据，将其转换为屏幕空间坐标，并为每个顶点计算4个额外的UV坐标，分别对应上、左、下、右四个方向的偏移，以检测边缘。 在frag函数中，我们采样主纹理的原始颜色，并通过比较当前像素与相邻像素的Alpha值来判断是否位于边缘。如果某个像素的Alpha值低于设定的阈值，那么它被视为边缘，并用_EdgeColor着色；否则，保持原色。 具体步骤如下： 1. 对于每个像素，我们采样5个UV坐标（中心及4个偏移位置）的颜色。 2. 检查中心像素和相邻像素的Alpha差值，如果差值大于阈值，则认为是边缘。 3. 如果满足边缘条件，使用_EdgeColor对像素进行着色；否则，使用tex2D(_MainTex, i.uv[0])获取原纹理颜色。 这种描边效果在2D游戏或者需要强调物体边缘的场景中非常有用，可以增强视觉效果，让物体看起来更加突出。开发者可以根据需求调整OffsetUV、EdgeColor和AlphaTreshold的值，以实现不同风格的描边效果。在实际应用中，还可以考虑优化性能，例如减少偏移采样的次数，或者结合屏幕空间边缘检测算法以减少计算成本。