そろそろShaderをやるパート78　ノイズ

そろそろShaderをやります

そろそろShaderをやります。そろそろShaderをやりたいからです。
パート100までダラダラ頑張ります。10年かかってもいいのでやります。
100記事分くらい学べば私レベルの初心者でもまあまあ理解できるかなと思っています。

という感じでやってます。

※初心者がメモレベルで記録するので
　技術記事としてはお力になれないかもしれません。

下準備

下記参考
そろそろShaderをやるパート1　Unite 2017の動画を見る(基礎知識～フラグメントシェーダーで色を変える)

デモ

右のテクスチャーにノイズを加えてサンプリングしたものが左です。

Shaderサンプル

Shader "Custom/SimpleNoise"
{
    Properties
    {
        //メインテクスチャー
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _NoiseScale("Noise Scale",Range(0,50)) = 10
    }
    SubShader
    {
        Tags
        {
            "RenderType"="Opaque"
        }

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            float unity_noise_randomValue(float2 uv)
            {
                return frac(sin(dot(uv, float2(12.9898, 78.233))) * 43758.5453);
            }

            float unity_noise_interpolate(float a, float b, float t)
            {
                return (1.0 - t) * a + (t * b);
            }

            float unity_valueNoise(float2 uv)
            {
                float2 i = floor(uv);
                float2 f = frac(uv);
                f = f * f * (3.0 - 2.0 * f);
                
                float2 c0 = i + float2(0.0, 0.0);
                float2 c1 = i + float2(1.0, 0.0);
                float2 c2 = i + float2(0.0, 1.0);
                float2 c3 = i + float2(1.0, 1.0);
                float r0 = unity_noise_randomValue(c0);
                float r1 = unity_noise_randomValue(c1);
                float r2 = unity_noise_randomValue(c2);
                float r3 = unity_noise_randomValue(c3);

                float bottomOfGrid = unity_noise_interpolate(r0, r1, f.x);
                float topOfGrid = unity_noise_interpolate(r2, r3, f.x);
                float t = unity_noise_interpolate(bottomOfGrid, topOfGrid, f.y);
                return t;
            }

            float Unity_SimpleNoise_float(float2 UV, float Scale)
            {
                float t = 0.0;

                float freq = pow(2.0, float(0));
                float amp = pow(0.5, float(3 - 0));
                t += unity_valueNoise(float2(UV.x * Scale / freq, UV.y * Scale / freq)) * amp;

                freq = pow(2.0, float(1));
                amp = pow(0.5, float(3 - 1));
                t += unity_valueNoise(float2(UV.x * Scale / freq, UV.y * Scale / freq)) * amp;

                freq = pow(2.0, float(2));
                amp = pow(0.5, float(3 - 2));
                t += unity_valueNoise(float2(UV.x * Scale / freq, UV.y * Scale / freq)) * amp;

                return t;
            }

            sampler2D _MainTex;
            float _NoiseScale;

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv: TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
                float2 uv: TEXCOORD0;
            };

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

            float4 frag(v2f i) : SV_Target
            {
                //テクスチャーのサンプリング
                float4 texColor = tex2D(_MainTex, Unity_SimpleNoise_float(i.uv, _NoiseScale));
                return texColor;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

ノイズの関数に関してはUnityのShaderGraphにあるSimple Noise Nodeをそっくりそのまま利用しています。
【参考リンク】：Simple Noise Node