unity shader中常用的几种texture纹理blend混合方式_shader颜色混合方法过渡

最近在做一个武器皮肤的系统，为了让每个玩家都获得一种独一无二的武器，我们决定给皮肤做变体生成，那么这张皮肤就不能直接用一张美术给的贴图，而要通过一些可变的参数，让每个皮肤产生不一样的效果。因此我们需要使用多张不一样的贴图根据一系列参数，混合成一张皮肤贴图。但是混合的方式多种多样，怎么才能实现比较好的效果呢，经过一段时间的学习跟实践开发，以及对一些其他游戏的研究，大致纹理的混合有以下的一些方式：

方式一：

        最常见的混合方式就是alpha混合，通常alpha混合的是带透明度的物体：

 我们混合2张贴图的时候，通常：F源 + F目标 = 1， 这样保证我们混合的颜色不会超过1.

下面演示一下：

有以下2张贴图：

基于这两张贴图使用alpha混合，结果如下：

 

方式二：

        通过颜色插值进行混合，需要指定一个混合系数：

        cPaint.rgb = lerp(cBase.rgb, cPaint, _BlendAmt);

还是上面2张贴图，示例：

 

方式3：

        高度混合，即每张图附加一张高度图，每一个像素，高度大的地方显示，高度小的地方不显示，高度相差不多的地方，可以使用欧冠平滑过渡的方式。这种混合方式常用于地形。下面具体介绍一下：

        使用两张纹理:

        两张高度图：

使用一下方法，对两张图进行处理：

float heightblend(float input1, float height1, float input2, float height2)
{
    float height_start = max(height1, height2) - _HeightblendFactor;
    float level1 = max(height1 - height_start, 0);
    float level2 = max(height2 - height_start, 0);
    return ((input1 * level1) + (input2 * level2)) / (level1 + level2);
}

Properties
{
    _Texture1("Texture 1", 2D) = "white" {}
    _Height1("Heightmap 1", 2D) = "white" {}
    _Texture2("Texture 2", 2D) = "white" {}
    _Height2("Heightmap 2", 2D) = "white" {}
    _HeightblendFactor("Heightmap Blending Factor", Float) = 0.05
}
 
// .....
 
void surf(Input IN, inout SurfaceOutput o)
{
    float2 uv = IN.uv_Texture1;
 
    float3 v1 = tex2D(_Texture1, uv).rgb;
    float h1 = tex2D(_Height1, uv).r;
 
    float3 v2 = tex2D(_Texture2, uv).rgb;
    float h2 = tex2D(_Height2, uv).r;
 
    o.Albedo = heightblend (v1, h1, v2, h2);
}

下面的图片展示了_HeightblendFactor不同的效果。这些参数从极低的0.01(左侧)到最大值1.0(右侧)运行。

如上图显示，_HeightblendFactor越大，两张图融合平滑过渡的地方会越多。

方式4：

        heightLerp.

float heightlerp(float input1, float height1, float input2, float height2, float lerp)
{
	lerp = clamp(lerp, 0, 1);
	return heightblend(input1, height1 * (1 - lerp), input2, height2 * lerp);
}

跟上面方法使用的数据一样，额外的方法以完全相同的方式工作，只不过增加了一个参数lerp,作为像alpha blend一样的数去处理一下height的值，然后再进行heightblend，比方说下面我们使用uv.x作为lerp，效果如下:

可以看到uv.x较小的左侧，会因为lerp的值比较小，而导致height1 * （1 - lerp）比较大，因此都显示的是沙子的一边，右侧反之。

方式5：

        smoothstep函数：

float smoothstep(float a, float b, float x)
{
    float t = saturate((x - a)/(b - a));
    return t*t*(3.0 - (2.0*t));
}

这个函数会在浮点a 与浮点b 之间平滑过渡，函数图：

图来源于https://blog.csdn.net/u010333737/article/details/82859246

从这样可以看出来，我们的混合系数可以使用smoothstep方法，产生一个平滑过渡的blend系数。

 

height混合提供了一些常用接口，可以下载：

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