第8.1章：自定义Surface Shader基础
第8.1章：自定义Surface Shader基础自定义Surface Shader是Cocos Creator着色器开发的核心技能，它允许我们创建独特的视觉效果和材质表现。本章将深入探讨如何从零开始构建自定义Surface Shader，掌握核心概念和实践技巧。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： Surface Shader的核心架构和工作原理 从零开始创建自定义Surface Shader 材质属性的定义和管理 顶点和片元着色器的定制化开发 光照集成和后处理技巧 💡 Surface Shader架构深度解析Surface Shader的核心组成12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182838485868788899091929394959697989910010110210310410510610710 ...
第8.2章：边缘光Surface Shader
第8.2章：边缘光Surface Shader边缘光（Rim Light）是游戏中最常用的视觉效果之一，能够突出物体轮廓，增强视觉层次感。本章将详细介绍如何在Surface Shader中实现各种边缘光效果。 🎯 学习目标 理解边缘光的数学原理和视觉效果 掌握基础边缘光的Surface Shader实现 学会创建高级边缘光变体效果 理解边缘光的性能优化技巧 💡 边缘光原理菲涅尔反射原理边缘光基于菲涅尔反射原理，当视线与表面法向量夹角越大时，反射越强。 12// 基础菲涅尔计算float fresnel = 1.0 - dot(viewDirection, normal); 视觉效果分析12345物体中心 → 弱边缘光 ↓物体边缘 → 强边缘光 → 视觉突出 ↓背景分离 → 轮廓清晰 🔧 基础边缘光实现1. 简单边缘光1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950CCEffect %{ techniques: ...
第8.3章：溶解特效Surface Shader
第8.3章：溶解特效Surface Shader溶解特效是游戏中极具视觉冲击力的效果之一，常用于角色死亡、物体消失、传送门等场景。本章将详细介绍如何使用Surface Shader实现各种溶解效果。 🎯 学习目标 理解溶解效果的实现原理 掌握基于噪声纹理的溶解技术 学会创建高级溶解变体效果 理解溶解边缘的光效处理 💡 溶解效果原理基础原理溶解效果通过噪声纹理控制像素的显示与隐藏，结合阈值判断实现渐进式消失。 12345// 基础溶解逻辑float noise = texture(dissolveTexture, uv).r;if (noise < dissolveAmount) { discard; // 丢弃像素} 视觉效果分析123完整显示 → 边缘燃烧 → 逐渐消失 → 完全透明 ↓ ↓ ↓ ↓noise>threshold → edge glow → discard → invisible 🔧 基础溶解效果1. 简单溶解123456789101112131415161 ...
第8.4章：水面Surface Shader
第8.4章：水面Surface Shader水面效果是游戏中最具挑战性的视觉效果之一，涉及波浪动画、反射、折射、焦散等多种技术。本章将深入探讨如何使用Surface Shader创建逼真的水面效果。 🎯 学习目标 理解水面渲染的物理原理 掌握波浪动画和法线扰动技术 学会实现反射和折射效果 理解焦散和泡沫的渲染技术 💡 水面渲染原理物理基础水面渲染基于以下物理现象： 波浪运动：正弦波叠加形成复杂波形 菲涅尔反射：视角影响反射和透射比例 折射：光线在水中的弯曲 焦散：光线聚集形成的光斑图案 数学模型12345// 基础波浪函数float wave(vec2 position, float amplitude, float frequency, float speed, vec2 direction) { float phase = dot(direction, position) * frequency + cc_time.x * speed; return amplitude * sin(phase);} 🔧 基础水面效果1. 简单波浪水 ...
第9.1章：2D渐变精灵着色器
第9.1章：2D渐变精灵着色器在2D游戏开发中，视觉效果是创造吸引力的重要手段。本章将详细介绍如何在Cocos Creator中实现各种2D精灵特效，包括线性渐变、径向渐变和动态渐变。 🎯 学习目标通过本章学习，你将掌握： 2D渐变的数学原理和实现方法 在Cocos Creator中创建各种类型的渐变着色器 各种渐变类型的实现（线性、径向、角度渐变） 动态渐变和动画效果控制 💡 渐变效果原理渐变的基本类型2D渐变主要包含以下几种类型： 线性渐变（Linear Gradient） 沿直线方向的颜色过渡 可控制方向和位置 径向渐变（Radial Gradient） 从中心点向外扩散的圆形渐变 可控制中心点和半径 角度渐变（Angular Gradient） 围绕中心点旋转的渐变 适合制作特效 动态渐变（Animated Gradient） 随时间变化的渐变效果 增强游戏视觉表现力 📐 渐变数学原理线性渐变计算1234567891011// 线性渐变的基础计算float linearGradient(vec2 uv, vec2 direction, ...
第9.2章：2D波纹扭曲着色器
第9.2章：2D波纹扭曲着色器波纹扭曲效果是2D游戏中常见的动态视觉效果，常用于水面扰动、魔法阵、冲击波等场景。本章将详细介绍如何实现各种波纹扭曲效果。 🎯 学习目标 理解波纹扭曲的数学原理 掌握径向和线性扭曲技术 学会创建动态波纹动画 理解多层波纹叠加效果 💡 波纹扭曲原理数学基础波纹扭曲通过修改UV坐标实现： 1234// 径向波纹float distance = length(uv - center);float wave = sin(distance * frequency - time * speed) * amplitude;vec2 distortedUV = uv + normalize(uv - center) * wave; 视觉效果分析12原始纹理 → 计算距离 → 生成波形 → UV偏移 → 扭曲效果[texture] [distance] [wave] [offset] [distorted] 🔧 基础波纹效果1. 简单径向波纹12345678910111213141516171819202122232425262728293 ...
第9.3章：2D颜色替换着色器
第9.3章：2D颜色替换着色器颜色替换是2D游戏中常用的技术，可以实现换装系统、队伍标识、昼夜变化等效果。本章将详细介绍各种颜色替换技术的实现。 🎯 学习目标 理解颜色替换的基本原理 掌握精确颜色匹配和范围替换 学会实现调色板交换系统 理解HSV颜色空间的应用 💡 颜色替换原理基础概念颜色替换通过检测特定颜色并用新颜色替代： 123456// 基础颜色替换if (distance(originalColor, targetColor) < threshold) { finalColor = replacementColor;} else { finalColor = originalColor;} 替换方式分类1234精确匹配 - 单一颜色替换范围匹配 - 相似颜色替换 调色板 - 批量颜色映射HSV调整 - 色调/饱和度修改 🔧 基础颜色替换1. 精确颜色替换1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424 ...
第9.4章：2D描边着色器
第9.4章：2D描边着色器描边效果是2D游戏中非常常见的视觉增强技术，用于突出角色、UI元素、提高可读性等。本章将详细介绍各种描边技术的实现方法。 🎯 学习目标 理解描边效果的基本原理 掌握外描边和内描边技术 学会实现多色描边和动态描边 理解距离场描边的高级应用 💡 描边原理基础概念描边通过检测边缘并在周围绘制颜色实现： 12345678// 基础描边检测float edge = 0.0;for (int i = -outlineWidth; i <= outlineWidth; i++) { for (int j = -outlineWidth; j <= outlineWidth; j++) { vec2 offset = vec2(i, j) * texelSize; edge += texture(mainTexture, uv + offset).a; }} 描边类型分类1234外描边 - 在透明区域绘制边缘内描边 - 在不透明区域内侧绘制双向描边 - 同时包含内外描边发光 ...
Shader 常见纹理集定义
基本渲染普通渲染（通常指的是传统的非基于物理的渲染流程）通常依赖于一组较为简单的纹理集，这些纹理集主要用于模拟光照和表面细节，但不会像PBR那样严格遵循物理规律。以下是普通渲染中常见的一些纹理类型： 漫反射（Diffuse）纹理： 作用：存储材质表面的颜色信息，是最基本的纹理。 描述：漫反射纹理通常包含颜色信息，用于确定物体在普通光照条件下的颜色。 高光（Specular）纹理： 作用：定义材质表面高光区域的强度和大小。 描述：高光纹理通常用于控制光照反射的强度和范围，使物体表面在光照下产生亮点。 法线（Normal）纹理： 作用：模拟表面细节的凹凸感。 描述：法线纹理提供表面法线信息，用于在渲染时计算光照，从而在不增加几何复杂度的情况下模拟出更加细致的表面凹凸效果。 环境光遮蔽（Ambient Occlusion）纹理： 作用：模拟光线被周围结构遮挡的效果。 描述：环境光遮蔽纹理用于在材质表面添加阴影，模拟光线被邻近表面遮挡的情况，增加材质的深度感。 反射（Reflection）或镜面（Mirror）纹理： 作用：存储反射信息，用于模拟物体表面的反射效果。 ...
渲染管线
前言学习Shader就离不开渲染管线，渲染管线是流水线工作的处理形式把3D元素转换到屏幕上2D图像，渲染管线大致分为4个阶段分别是:应用阶段、几何阶段、光栅化阶段、逐片元操作，游戏引擎一般还有一个比较常见的后处理阶段，最后才到输出。 应用阶段 准备基本场景数据 场景物体数据 摄像机数据 光源及阴影数据 其他全局数据 优化(粗粒度剔除、加速算法) 视锥剔除 遮挡剔除 层级剔除 距离剔除 其他算法 设置渲染状态，准备渲染参数 绘制设置(着色器、合批方式) 绘制顺序(相对摄像机距离、材料RenderQueue、UICanvas等等) 渲染目标（FrameBuffer、RenderTexture） 渲染模式(前向渲染、延迟渲染) 调用DrawCall，输出渲染图元到显存 顶点数据（位置、颜色、法线、纹理uv坐标） 其他数据（MVP变化矩阵、纹理贴图等等） 几何阶段 顶点着色器(Vertex Shading)(可编程) 视图转变 顶点着色 投影 正交(NDC中，W等于1) 透视(NDC中，W代表与摄像机的距离,近小远大) 裁剪 视锥体裁剪(CVV) 正面或背面剔除(可配 ...