UnityShader21：程式紋理

一、程式紋理

程式紋理顧名思義就是代碼生成的紋理，好了到此就是程式紋理的全部介紹了……

再細一點講：假設我們想生成一個下面這樣的紋理（白色背景，9給黃色圓圈等距排列），對應的偽代碼就為

定義圓的半徑A = ?
定義第一個圓的圓心B = ?
定義相鄰兩個圓的橫縱距離 = ?
定義每行每列圓的個數 = 3 x 3
定義紋理大小（HxW）= 512 x 512
定義圓的顏色 = yellow
……

for 紋理的每一個像素
    if 計算得到當前像素坐標在某個圓的內部
        設定當前像素點顏色為黃色
    else
        設定當前像素點顏色為白色
    end
end

輸出這張紋理

完整代碼：

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

[ExecuteInEditMode]
public class ProceduralTextureGeneration: MonoBehaviour
{
	public Material material = null;

	#region Material properties
	[SerializeField, SetProperty("textureWidth")]
	private int m_textureWidth = 512;
	public int textureWidth
	{
		get { return m_textureWidth; }
		set { m_textureWidth = value; _UpdateMaterial(); }
	}

	[SerializeField, SetProperty("backgroundColor")]
	private Color m_backgroundColor = Color.white;
	public Color backgroundColor {
		get { return m_backgroundColor; }
		set { m_backgroundColor = value; _UpdateMaterial(); }
	}

	[SerializeField, SetProperty("circleColor")]
	private Color m_circleColor = Color.yellow;
	public Color circleColor {
		get { return m_circleColor; }
		set { m_circleColor = value; _UpdateMaterial(); }
	}

	[SerializeField, SetProperty("blurFactor")]
	private float m_blurFactor = 2.0f;
	public float blurFactor {
		get { return m_blurFactor; }
		set { m_blurFactor = value; _UpdateMaterial(); }
	}
	#endregion

	private Texture2D m_generatedTexture = null;
	void Start()
	{
		if (material == null)
		{
			Renderer renderer = gameObject.GetComponent<Renderer>();
			if (renderer == null)
			{
				Debug.LogWarning("Cannot find a renderer.");
				return;
			}
			material = renderer.sharedMaterial;
		}
		_UpdateMaterial();
	}

	//更新材質紋理
	private void _UpdateMaterial()
	{
		if (material != null)
		{
			m_generatedTexture = _GenerateProceduralTexture();
			material.SetTexture("_MainTex", m_generatedTexture);
		}
	}

	//將兩個顏色按照插值的方法混合
	private Color _MixColor(Color color0, Color color1, float mixFactor)
	{
		Color mixColor = Color.white;
		mixColor.r = Mathf.Lerp(color0.r, color1.r, mixFactor);
		mixColor.g = Mathf.Lerp(color0.g, color1.g, mixFactor);
		mixColor.b = Mathf.Lerp(color0.b, color1.b, mixFactor);
		mixColor.a = Mathf.Lerp(color0.a, color1.a, mixFactor);
		return mixColor;
	}

	private Texture2D _GenerateProceduralTexture()
	{
		Texture2D proceduralTexture = new Texture2D(textureWidth, textureWidth);
		//兩個圓的間隔
		float circleInterval = textureWidth / 4.0f;
		//圓的半徑
		float radius = textureWidth / 10.0f;
		//模糊因子
		float edgeBlur = 1.0f / blurFactor;
		for (int w = 0; w < textureWidth; w++)
		{
			for (int h = 0; h < textureWidth; h++)
			{
				Color pixel = backgroundColor;
				//在紋理上畫圓
				for (int i = 0; i < 3; i++)
				{
					for (int j = 0; j < 3; j++)
					{
						//得到圓心的位置
						Vector2 circleCenter = new Vector2(circleInterval * (i + 1), circleInterval * (j + 1));
						//判斷當前紋理像素到圓心的距離
						float dist = Vector2.Distance(new Vector2(w, h), circleCenter) - radius;
						//得到當前像素的顏色
						Color color = _MixColor(circleColor, new Color(pixel.r, pixel.g, pixel.b, 0.0f), Mathf.SmoothStep(0f, 1.0f, dist * edgeBlur));
						//再次混合背景色
						pixel = _MixColor(pixel, color, color.a);
					}
				}
				//更新當前像素點
				proceduralTexture.SetPixel(w, h, pixel);
			}
		}
		//應用
		proceduralTexture.Apply();
		return proceduralTexture;
	}
}

這個代碼報錯（error CS0246: The type or namespace name 'SetProperty' could not be found）？

→ 需要一個開源插件，其下載地址：https://github.com/LMNRY/SetProperty，該插件可以支持在 Unity 面板修改材質屬性：

將上面生成紋理的腳本隨便掛在一個物體下之后，拖入對應的材質球，就可以看到這個材質球的紋理被成功修改：

關于代碼中的 [SerializeField, SetProperty("textureWidth")]、以及上述插件的功能，都屬于 Unity 編輯器的內容，這里就不跑題了

二、紋理生成工具 SubstanceDesigner

• 關于它的教程：https://www.bilibili.com/video/av22746446
• 官網：https://www.substance3d.com/products/substance-designer/

非常棒的紋理制作工具，最終可以得到 .sbsar 為后綴的材質

Unity匯入 .sbsar 材質方法：

對于新版本的 Unity，內部已不再默認支持 .sbsar 材質了，需要手動從 Asset Store 中下載插件 Substance in Unity

如果成功，.sbsar 檔案就能成功被識別，并且可以當作材質球使用：

如果失敗，包括但不限于 .sbsar 識別不出，又或者 Unity 匯入時崩潰，可能需要檢查下 Substance in Unity 插件的版本，最好直接從 AssetStore 上下載

三、.sbsar 檔案面板

1. 變體：以支持一個 sbsar 檔案生成數個材質球供不同的物體使用，點擊圖中的 + 號就可以生成一個新的變體
2. Graph：在這里調節程式化紋理的引數，在 SD 中曝露的屬性也都會在這個面板顯示出來，可以點擊下面的 Bake textures to folder 按鈕烘培到紋理
3. Material：材質球，默認使用的 Shader 為 Standard
4. Texture：紋理

關于 .sbsar 檔案的匯出：打開你的 SD，加載你想要匯出的 .sbs 檔案，最后按照下面的步驟就 OK

參考資料：

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/99362830?from_voters_page=true
• 《UnityShader入門精要》