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Unity Shaderの基礎 part 2

Last updated at Posted at 2016-02-04

テクスチャを貼ってみる

今回は3Dモデルにテクスチャを貼ってみます。

Shader "Custom/surfaceshader003" {
	Properties {
		_MainTex("Base (RGB)",2D) = "white" {}
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }

		CGPROGRAM
		#pragma surface surf Lambert

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		sampler2D _MainTex;

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
			o.Albedo = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}

説明

Properties {
	_MainTex("Base (RGB)",2D) = "white" {}
}

今回は、プロパティにテクスチャを指定しています。
プロパティの書式は、
変数名("Inspector上の表示名", 変数の種類) = デフォルト値
でしたね。
今回は、_MainTexという、2Dテクスチャの変数を定義しています。
デフォルト値の**"white"は白ベタのテクスチャを指しています。
試しに
""**にしてみると灰色になりました。


struct Input {
	float2 uv_MainTex;
};

surf関数に渡す構造体の指定です。
今回は、_MainTexのUV座標を定義しています。
変数名**_MainTexの前にuvとつけることで、自動的にマテリアルのテクスチャ座標設定(TilingとOffset)が適用されたUV座標が入ってきます。
ちなみに、float2というのはfloat型の2要素を持ったベクトルを表しています。
uv_MainTex.x uv_MainTex.yという感じでアクセスできます。
他にも
float3float4**などがあります。


sampler2D _MainTex;

プロパティで受け取ったデータをシェーダ内で使うための定義です。
2Dテクスチャの場合は、sampler2Dです。


void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
	o.Albedo = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);
}

tex2D関数は、UV座標(uv_MainTex)からテクスチャ(_MainTex)上のピクセルの色を計算して返します。


マテリアルに今回作ったシェーダとテクスチャを割り当てます。
キャプチャ002.PNG
割り当てたテクスチャ
texture001.png

実行結果

実行すると下記のようになります。
キャプチャ001.PNG

テクスチャをUVスクロールさせてみる

先ほどのシェーダを改造して、UVスクロールをさせてみます。
テクスチャのUVをX方向とY方向に、時間に比例してずらすようにすればできそうです。

Shader "Custom/surfaceshader004" {
	Properties {
		_MainTex("Base (RGB)",2D) = "white" {}
		_ScrollX("Scroll X", float) = 0
		_ScrollY("Scroll Y", float) = 0
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }

		CGPROGRAM
		#pragma surface surf Lambert

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		sampler2D _MainTex;
		float _ScrollX, _ScrollY;

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
			float2 scroll = float2(_ScrollX, _ScrollY) * _Time.y;
			o.Albedo = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex + scroll);
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}

説明

追加したのは3箇所ですが、要所だけ説明します。

Properties {
	_MainTex("Base (RGB)",2D) = "white" {}
	_ScrollX("Scroll X", float) = 0
	_ScrollY("Scroll Y", float) = 0
}

_ScrollXと**_ScrollY**はUVスクロール用の移動量です。


void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
	float2 scroll = float2(_ScrollX, _ScrollY) * _Time.y;
	o.Albedo = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex + scroll);
}

突然**_Time.yという変数が出てきましたが、コレは定義済み変数といって、Unity側が自動的に用意している変数の一つです。
_Timeは、時間に関する変数で、ゲーム中の経過時間が入ってます。
float4なので、4要素あるのですが、xは1/20、yは等倍、zは2倍、wは3倍の時間が入ってます。
今回は等倍速の時間が欲しかったので
yを使用しています。
_ScrollXと
_ScrollYをもとにしたfloat2scrollに、_Time.yを掛けています。
次の行で
UV座標scroll**を足してUVをずらしています。


マテリアルにシェーダを割り当て、ScrollXScrollYの値を設定します。
キャプチャ003.PNG
スクロール方向がわかりやすくなるようにテクスチャを変えました。
frame64x64.png

実行結果

uvscroll001.gif

ちなみに、今回使用したテクスチャのインポート設定で、Wrap ModeRepeatにしている場合は、上記のようにUVスクロールがループしますが、Clampにしていると、下記のようになります。
uvscroll002.gif

これは、UV座標がテクスチャの端(0~1の間)をはみ出した場合にループせずに端のピクセルを返すようになっているからです。
コレはコレでうまく使えば表現の幅が広がりそうです。

参考

http://qiita.com/edo_m18/items/591925d7fc960d843afa
http://docs.unity3d.com/462/Documentation/Manual/SL-BuiltinValues.html

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