[Unity Shader] Spherical Mask 쉐이더

출처 - https://www.youtube.com/watch?v=Ws4ukvCgTOU

 

출처 영상에 있는 Peer Play 님의 쉐이더 튜토리얼은 쉐이더 기초와 프로그래밍 기초는 할 수 있다고 가정하고 진행하는 것 같다.

그래서 내용이 퀄리티가 높다.

 

구현해 본 영상

 

 

원리

1. 쉐이더 안에서 색이 있는 텍스쳐 변수 A와 회색인 텍스쳐 변수 B를 만들어준다.

 

회색을 만드는 방법은 r , g , b 를 더한 후, 3으로 나누면 된다.

// (c.r + c.g + c.b) * 0.333

(나누기 3) 보다 (곱하기 0.333)이 성능을 더 좋게 사용한다. 

 

2. 마우스 포지션을 받아와서 일정 거리 이내이면 색을 입히고, 일정 거리를 벗어나면 회색을 입혀준다.

 

마우스 포지션은 c# 코드로 Ray를 이용해서 쉐이더 변수에 넘겨주었다.

 

 

소스 코드

c#  코드

 

마우스 포지션의 값을 받아 쉐이더 변수에 값을 넘겨준다.

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class RaycastMousePos : MonoBehaviour
{
    Camera _camera;
    RaycastHit _hit;
    Ray _ray;
    Vector3 _mousePos, _smoothPoint;
    public float _radius, _softness, _smoothSpeed, _scaleFactor;

    void Start()
    {
        _camera = GetComponent<camera>();
    }

    void Update()
    {
        if (Input.GetKey(KeyCode.UpArrow))
        {
            _radius += _scaleFactor * Time.deltaTime;
        }
        if (Input.GetKey(KeyCode.DownArrow))
        {
            _radius -= _scaleFactor * Time.deltaTime;
        }
        if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow))
        {
            _softness += _scaleFactor * Time.deltaTime;
        }
        if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow))
        {
            _softness -= _scaleFactor * Time.deltaTime;
        }
        Mathf.Clamp(_radius, 0, 100);
        Mathf.Clamp(_softness, 0, 100);

        _mousePos = new Vector3(Input.mousePosition.x, Input.mousePosition.y, 0);
        _ray = _camera.ScreenPointToRay(_mousePos);

        if (Physics.Raycast(_ray, out _hit))
        {
            _smoothPoint = Vector3.MoveTowards(_smoothPoint, _hit.point, _smoothSpeed * Time.deltaTime);
            Vector4 pos = new Vector4(_smoothPoint.x, _smoothPoint.y, _smoothPoint.z, 0);
            Shader.SetGlobalVector("GLOBALmask_Position", pos);
        }
        Shader.SetGlobalFloat("GLOBALmask_Radius", _radius);
        Shader.SetGlobalFloat("GLOBALmask_softness", _softness);
    }
}

쉐이더 코드

Shader "MinGyu/SphericalMask" {
	Properties{
		_Color("Color", Color) = (1,1,1,1)
		_MainTex("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
		_ColorStrength("Color Strength", Range(1,4)) = 1

		_EmissionColor("Emission Color", Color) = (1,1,1,1)
		_EmissionTex("Emission (RGB)", 2D) = "white" {}
		_EmissionStrength("Emission Strength", Range(0,10)) = 1

		_Position("World Position", Vector) = (0,0,0,0)
		_Radius("Sphere Radius", Range(0,100)) = 0
		_Softness("Sphere Softness", Range(0,100)) = 0
	}
		SubShader{
			Tags { "RenderType" = "Opaque" }
			LOD 200

			CGPROGRAM
			#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
			#pragma target 3.0

			sampler2D _MainTex;
			sampler2D _EmissionTex;

			struct Input {
				float2 uv_MainTex;
				float2 uv_EmissionTex;
				float3 worldPos;
			};

			fixed4 _Color, _EmissionColor;
			half _ColorStrength, _EmissionStrength;

			// Spherical Mask
			uniform float4 GLOBALmask_Position;
			uniform half GLOBALmask_Radius;
			uniform half GLOBALmask_Softness;

			void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
				// Color
				fixed4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;

				// Grayscale
				float grayscale = (c.r + c.g + c.b) * 0.333;
				fixed3 c_g = fixed3(grayscale, grayscale, grayscale);

				// Emission
				fixed4 e = tex2D(_EmissionTex, IN.uv_EmissionTex) * _EmissionColor * _EmissionStrength;

				half d = distance(GLOBALmask_Position, IN.worldPos);
				half sum = saturate((d - GLOBALmask_Radius) / -GLOBALmask_Softness);
				fixed4 lerpColor = lerp(fixed4(c_g,1), c * _ColorStrength, sum);
				fixed4 lerpEmission = lerp(fixed4(0,0,0,0), e, sum);

				o.Albedo = lerpColor.rgb;
				o.Emission = lerpEmission.rgb;
				o.Alpha = c.a;
			}
			ENDCG
		}
			FallBack "Diffuse"
}

 

느낀 점

c# 코드로 쉐이더 변수에 영향을 준 것은 처음 해보았는데, 재밌었다.

쉐이더로 할 수 있는 건 정말 많은 것 같다.

 

그리고 쉐이더에서 변수를 선언할 때, uniform을 처음 사용해보았다.

 

// shader 에서 이렇게 선언했으면

uniform float4 GLOBALmask_Position;

 

// c# 코드에서 바로 접근 가능하다.

Shader.SetGlobalVector("GLOBALmask_Position", 값);