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そろそろShaderをやるパート42 風でたなびく旗のような表現
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
タイトル通り風でたなびく旗をイメージして作りました。
頂点が多いMeshが必要だったのでUnityのプリミティブのPlaneを回転させて使っています。
Shaderサンプル
Shader "Custom/Flag"
{
Properties
{
_MainTex("MainTex", 2D) = "grey" {}
_MainColor("MainColor", Color) = (1,1,1,1)
_Frequency("Frequency ", Range(0, 3)) = 1 //周波
_Amplitude("Amplitude", Range(0, 1)) = 0.5 //振幅
_WaveSpeed("WaveSpeed",Range(0, 20)) = 10
}
SubShader
{
Tags
{
"Queue" = "Transparent" "RenderType" = "Transparent"
}
//両面描画
Cull off
//透過対応
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float4 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float4 vertex : SV_POSITION;
float4 uv : TEXCOORD0;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainColor;
float _Frequency;
float _Amplitude;
float _WaveSpeed;
//ランダムな値を返す
float rand(float2 co) //引数はシード値と呼ばれる 同じ値を渡せば同じものを返す
{
return frac(sin(dot(co.xy, float2(12.9898, 78.233))) * 43758.5453);
}
//パーリンノイズ
float perlinNoise(fixed2 st)
{
fixed2 p = floor(st);
fixed2 f = frac(st);
fixed2 u = f * f * (3.0 - 2.0 * f);
float v00 = rand(p + fixed2(0, 0));
float v10 = rand(p + fixed2(1, 0));
float v01 = rand(p + fixed2(0, 1));
float v11 = rand(p + fixed2(1, 1));
return lerp(lerp(dot(v00, f - fixed2(0, 0)), dot(v10, f - fixed2(1, 0)), u.x),
lerp(dot(v01, f - fixed2(0, 1)), dot(v11, f - fixed2(1, 1)), u.x),
u.y) + 0.5f;
}
v2f vert(appdata v)
{
v2f o;
float2 factors = _Time.w * _WaveSpeed + v.uv.xy * _Frequency;
float2 offsetFactor = sin(factors) * _Amplitude * (1 - v.uv.y) * perlinNoise(_Time);
v.vertex.y += offsetFactor.x + offsetFactor.y;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
{
float4 texColor = tex2D(_MainTex, i.uv);
float4 finalColor = texColor * _MainColor;
return finalColor;
}
ENDCG
}
}
}
仕組みは頂点を時間経過で動かす手法です。
頂点の揺らめきは各頂点のY座標に値を加算することで表現しています。
下記該当箇所です。
float2 offsetFactor = sin(factors) * _Amplitude * (1 - v.uv.y) * perlinNoise(_Time);
v.vertex.y += offsetFactor.x + offsetFactor.y;
旗の軸は上にある想定で作りました。
そのため下の方だけ揺らす処理が必要です。
(1 - v.uv.y)とすることでUV座標が大きいほど変化量が小さくなるようにしています。
風でフワフワと動く感じはパーリンノイズで表現しています。
関数の引数に_Timeを渡すことで時間経過でランダムなノイズを味わえます。
【参考リンク】：そろそろShaderをやるパート39 グリッチによるホログラムっぽい表現
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