Unityシェーダー超入門⑪　頂点シェーダーを使ったアニメーション

頂点シェーダーとは？

今まで解説をしてきたものは、全てピクセルシェーダー(frag)に関する内容でした。
今回は頂点シェーダーを使ったアニメーションを作成しようと思います。
そもそも、頂点シェーダーとは何なのか？

モデル空間座標▶ワールド空間座標▶ビュー空間座標▶クリップ空間座標に変換をして出力をする。

これが主な役割と言えます。
今回はここをカスタマイズしてみることにしてみます。

平面オブジェクトにアニメーションを加える

今回は平面オブジェクトにアニメーションを加えるということをしてみます

平面オブジェクトは以下のPlaneから作成してください。

コードは以下のようになります。

11_VertexWave

Shader "Unlit/11_VertexWave"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            // make fog work
            #pragma multi_compile_fog

            #include "UnityCG.cginc"

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

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                UNITY_FOG_COORDS(1)
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
                float wave = sin(_Time.y + v.vertex.x + v.vertex.z);
                o.vertex.y += wave * 0.5;
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                // apply fog
                UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

注目すべきはここの記述だけです
そして、処理自体はほぼ2行でおしまいです、他は定型文と捉えていいです。
https://zenn.dev/articles/1f3a0c4deb21bc/edit
こちらでも軽く説明をしていますので良ければぜひ。

11_VertexWave

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
		// 見るべきはここから
                float wave = sin(_Time.y + v.vertex.x + v.vertex.z);
                o.vertex.y += wave * 0.5;
		//　ここまで
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }

メインとなる処理ですが
sin関数でvertex = 読み込んだ頂点データ = plane(平面)のxとzに動きを付けているだけです。
x,y,zのそれぞれの動きがどうなるかも、見ておくと良いでしょう。
最後に、波の高さの調整をしたいので0.5を掛けて完成です。

11_VertexWave

                float wave = sin(_Time.y + v.vertex.x + v.vertex.z);
                o.vertex.y += wave * 0.5;

ようは、読み込まれたそれぞれの頂点位置に対してsin関数により移動が加わっているだけです。
そしてこの波の滑らかさは、読み込まれる頂点データに依存します。
ちなみにPlaneは200ポリゴンです。
Planeよりもなめらかにしたいのであれば、Blenderなどで分割数の多いでメッシュを作りましょう。
また、Unityは平面オブジェクトとしてQuadがありますがこちらは2ポリゴンです。
Quadは画像、動画、UIに使用されるのが一般的です。

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あと2～3回はvertexでの解説をしていこうかなと思います。
vertex部分は自分が全然どういうことが出来るのか調べてない領域なので色々調べてみたい…
元になるモデルに左右される事が多そうだなぁ…

ではまた、次回