【GLSL】UnityのInspector上でレイマーチングはできる

※この記事で使っているUnityのバージョンは Unity5.2.1p3 です。

C#コード

以下のスクリプトを作成して適当なオブジェクトにアタッチ

NewBehaviourScript.cs

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour
{

}

以下のスクリプトを作成してEditorフォルダ内へ入れる

NewBehaviourScriptEditor.cs

using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.Collections;

[CustomEditor(typeof(NewBehaviourScript))]
public class NewBehaviourScriptEditor : Editor
{
  private Material material = null;
  public override bool HasPreviewGUI()
  {
    return true;
  }

  public override GUIContent GetPreviewTitle()
  {
    return new GUIContent("ほげ");
  }

  public override void OnPreviewGUI(Rect r, GUIStyle background)
  {
    if (material == null)
    {
      Shader shader = Resources.Load<Shader>("Shader/RayMarch");
      this.material = new Material(shader);
    }

    base.OnPreviewGUI(r, background);
    Graphics.DrawTexture(r, Texture2D.whiteTexture, this.material);
    Repaint();

  }

}

シェーダーコード

レイマーチングは 全能感UP! GLSLで進めレイマーチング を参考にしました.
光と法線の内積をとって影をつけています.

ファイルパスがAssets/Resources/Shader/RayMarch.shaderとなるように
配置します.

RayMarch.shader

Shader "Unlit/RayMarch"
{
    Properties
    {
        _MainTex("Texture", 2D) = "white" {}
    }

        SubShader
    {
        Tags{ "RenderType" = "Opaque" }

        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;
        float4 screenPos : TEXCOORD1;
    };

    sampler2D _MainTex;
    float4 _MainTex_ST;

    v2f vert(appdata v)
    {
        v2f o;
        o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
        o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
        return o;
    }

    float distanceFunc(float3 p) {
        float sphereSize = 0.1;
        float3 spherePos = float3(0.0, 0.0, -4.0);
        return length(p - spherePos) - sphereSize;
    }

    float3 getNormal(float3 p)
    {
        const float d = 0.0001;
        return
            normalize
            (
                float3
                (
                    distanceFunc(p + float3(d, 0.0, 0.0)) - distanceFunc(p + float3(-d, 0.0, 0.0)),
                    distanceFunc(p + float3(0.0, d, 0.0)) - distanceFunc(p + float3(0.0, -d, 0.0)),
                    distanceFunc(p + float3(0.0, 0.0, d)) - distanceFunc(p + float3(0.0, 0.0, -d))
                    )
                );
    }

    fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
    {
        // fragment position
        float2 p = i.uv - 0.5;
        p *= 0.3;

        // camera
        float3 cPos = float3(0.0, 0.0, 2.0);
        float3 cDir = float3(0.0, 0.0, -1.0);
        float3 cUp = float3(0.0, 1.0, 0.0);
        float3 cSide = cross(cDir, cUp);
        float targetDepth = 1.0;

        // ray
        float3 ray = normalize(cSide * p.x + cUp * p.y + cDir * targetDepth);

        // marching loop
        float distance = 0.0; // レイとオブジェクト間の最短距離
        float rLen = 0.0;     // レイに継ぎ足す長さ
        float3  rPos = cPos;  // レイの先端位置
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            distance = distanceFunc(rPos);
            rLen += distance;
            rPos = cPos + ray * rLen;

        }

        // hit check
        if (abs(distance) < 0.1) {
            float t = _Time.z;
            float3 normal = getNormal(rPos); 
            float3 light = float3(0.3 * cos(t), 0.3 * sin(t), 0.0);
            float env = 0.3; // 環境光
            float diffuse = dot(normal, light);
            float color = env + diffuse;
            return float4(color, color, color, 1.0);
        }else
        {
            return float4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
        }
    }

ENDCG
    }
    }
}

結果

参考

全能感UP! GLSLで進めレイマーチング
http://www.demoscene.jp/?p=811