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在游戏开发中，道路引导效果是一种常见的视觉提示，用于引导玩家或角色沿着特定路径移动。这种效果通常通过UV动画来实现，即通过改变纹理坐标来模拟动态效果。本文将详细介绍如何使用Unity Shader实现道路引导UV动画。
UV动画是通过改变纹理坐标（UV坐标）来实现的动画效果。在3D模型中，UV坐标用于将2D纹理映射到3D表面上。通过改变UV坐标，我们可以让纹理在模型表面上移动、旋转或缩放，从而产生动态效果。
在道路引导效果中，我们通常希望纹理沿着道路的方向移动，模拟出光线或箭头沿着道路流动的效果。
首先，我们需要创建一个基础的Shader，用于渲染道路表面。这个Shader将包含基本的纹理映射和UV动画功能。
Shader "Custom/RoadGuide"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Speed ("Speed", Float) = 1.0
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
sampler2D _MainTex;
float _Speed;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
return col;
}
ENDCG
}
}
}
这个Shader非常简单，它只是将纹理映射到模型表面上。接下来，我们将添加UV动画功能。
为了实现UV动画，我们需要在Shader中修改UV坐标。具体来说，我们将根据时间改变UV坐标的U值（水平方向），使纹理沿着U轴移动。
Shader "Custom/RoadGuide"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Speed ("Speed", Float) = 1.0
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
sampler2D _MainTex;
float _Speed;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
float2 uv = i.uv;
uv.x += _Time.y * _Speed; // 根据时间改变U值
fixed4 col = tex2D(_MainTex, uv);
return col;
}
ENDCG
}
}
}
在这个Shader中，我们使用_Time.y来获取自游戏开始以来的时间（以秒为单位），并将其乘以_Speed来控制动画的速度。然后，我们将这个值加到UV坐标的U值上，使纹理沿着U轴移动。
默认情况下，纹理是沿着U轴（水平方向）移动的。如果我们希望纹理沿着V轴（垂直方向）移动，只需将uv.x改为uv.y。
uv.y += _Time.y * _Speed; // 根据时间改变V值
如果我们希望纹理沿着任意方向移动，可以使用向量来表示移动方向。例如，如果我们希望纹理沿着45度角移动，可以这样做：
float2 direction = normalize(float2(1, 1)); // 45度方向
uv += _Time.y * _Speed * direction;
为了增强视觉效果，我们可以为道路引导效果添加颜色和透明度。我们可以通过在Shader中添加一个颜色属性，并在片段着色器中混合纹理颜色和自定义颜色。
Shader "Custom/RoadGuide"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Speed ("Speed", Float) = 1.0
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }
LOD 200
Pass
{
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
ZWrite Off
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
sampler2D _MainTex;
float _Speed;
fixed4 _Color;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
float2 uv = i.uv;
uv.x += _Time.y * _Speed; // 根据时间改变U值
fixed4 texCol = tex2D(_MainTex, uv);
fixed4 col = texCol * _Color; // 混合纹理颜色和自定义颜色
return col;
}
ENDCG
}
}
}
在这个Shader中，我们添加了一个_Color属性，并在片段着色器中将纹理颜色与自定义颜色相乘。我们还启用了透明度混合，使道路引导效果可以与其他透明物体正确混合。
最后，我们需要将这个Shader应用到道路模型上。在Unity中，创建一个材质，并将Shader设置为Custom/RoadGuide。然后，将材质应用到道路模型上。
在材质属性中，可以调整_Speed和_Color参数，以控制动画的速度和颜色。
为了使道路引导效果更加逼真，我们可以进一步优化Shader。例如，可以添加渐变效果、闪烁效果或根据玩家位置调整动画速度。
我们可以使用一个渐变纹理来控制道路引导效果的强度。例如，可以使用一个从黑到白的渐变纹理，使引导效果在道路的起点和终点逐渐减弱。
Shader "Custom/RoadGuide"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_GradientTex ("Gradient Texture", 2D) = "white" {}
_Speed ("Speed", Float) = 1.0
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }
LOD 200
Pass
{
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
ZWrite Off
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
sampler2D _MainTex;
sampler2D _GradientTex;
float _Speed;
fixed4 _Color;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
float2 uv = i.uv;
uv.x += _Time.y * _Speed; // 根据时间改变U值
fixed4 texCol = tex2D(_MainTex, uv);
fixed4 gradientCol = tex2D(_GradientTex, i.uv); // 获取渐变纹理颜色
fixed4 col = texCol * _Color * gradientCol; // 混合纹理颜色、自定义颜色和渐变颜色
return col;
}
ENDCG
}
}
}
在这个Shader中，我们添加了一个_GradientTex属性，并在片段着色器中将渐变纹理颜色与纹理颜色和自定义颜色相乘。
我们可以通过修改Shader中的透明度来实现闪烁效果。例如，可以使用sin函数来周期性地改变透明度。
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
float2 uv = i.uv;
uv.x += _Time.y * _Speed; // 根据时间改变U值
fixed4 texCol = tex2D(_MainTex, uv);
fixed4 gradientCol = tex2D(_GradientTex, i.uv); // 获取渐变纹理颜色
fixed4 col = texCol * _Color * gradientCol; // 混合纹理颜色、自定义颜色和渐变颜色
col.a *= (sin(_Time.y * 5) * 0.5 + 0.5); // 使用sin函数实现闪烁效果
return col;
}
在这个Shader中，我们使用sin函数来周期性地改变透明度，使道路引导效果产生闪烁效果。
我们可以通过获取玩家位置并计算其与道路的距离来调整动画速度。例如，当玩家靠近道路时，动画速度加快；当玩家远离道路时，动画速度减慢。
Shader "Custom/RoadGuide"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_GradientTex ("Gradient Texture", 2D) = "white" {}
_Speed ("Speed", Float) = 1.0
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_PlayerPos ("Player Position", Vector) = (0,0,0,0)
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }
LOD 200
Pass
{
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
ZWrite Off
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
float3 worldPos : TEXCOORD1;
};
sampler2D _MainTex;
sampler2D _GradientTex;
float _Speed;
fixed4 _Color;
float4 _PlayerPos;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz; // 获取世界坐标
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
float2 uv = i.uv;
float distanceToPlayer = length(i.worldPos - _PlayerPos.xyz); // 计算与玩家的距离
float speed = _Speed * (1.0 - saturate(distanceToPlayer / 10.0)); // 根据距离调整速度
uv.x += _Time.y * speed; // 根据时间改变U值
fixed4 texCol = tex2D(_MainTex, uv);
fixed4 gradientCol = tex2D(_GradientTex, i.uv); // 获取渐变纹理颜色
fixed4 col = texCol * _Color * gradientCol; // 混合纹理颜色、自定义颜色和渐变颜色
col.a *= (sin(_Time.y * 5) * 0.5 + 0.5); // 使用sin函数实现闪烁效果
return col;
}
ENDCG
}
}
}
在这个Shader中，我们添加了一个_PlayerPos属性，并在片段着色器中计算玩家与道路的距离。然后，根据距离调整动画速度。
通过使用Unity Shader，我们可以轻松实现道路引导UV动画效果。通过调整UV坐标、添加颜色和透明度、以及进一步优化Shader，我们可以创建出更加逼真和动态的道路引导效果。希望本文能帮助你理解如何使用Unity Shader实现道路引导UV动画，并为你的游戏开发提供灵感。
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