程序丨游戏开发笔记：手机端次时代海水如何实现？
游戏中海水实现后，在商店反响还不错，有人评论说需要增加一个烘焙深度图的工具，想想也有道理，于是就做了一个。原理其实非常简单，就是放一个摄像机照射岛屿，然后用shader将z的值归一化存在贴图中， 然后再将贴图转成png保存。
最重要的部分如下：
Shader "depthShader" ｛
Properties ｛
｝
SubShader ｛
Pass ｛
CGPROGRAM
// Upgrade NOTE: excluded shader from DX11 and Xbox360; has structs without semantics (struct v2f members pos1)
#pragma exclude_renderers xbox360
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata ｛
float4 vertex : POSITION;
｝;
struct v2f ｛
half4 pos : SV_POSITION;
float4 depth : TEXCOORD0;
｝;
v2f vert (appdata v) ｛
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos (v.vertex);
o.depth.x = mul(unity_ObjectToWorld,(v.vertex)).y;
return o;
｝
float4 frag(v2f i) : COLOR
｛
float d = i.depth.x;
float high = 0;
float low = -2;
float a = (high - d) / (high - low);
return float4(1, 0, 0, a);
｝
ENDCG
｝
｝
｝
非常简单的一个shader，但却非常实用。因为手机上并不支持深度图的直接抓取，所以通过这种方式获取深度图非常适合手机。
而例子我也提供了一个效果对比：
接下来我会写一个运行时烘焙深度图的水，适用任何场景。
先上最终效果：
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=q0745stdibn&width=500&height=375&auto=0
我开始思考，有没有可能在牺牲部分性能的情况下实现更加贴近pc端表现的海水。
首先，我们要知道目光射入海水的方向：
float3 worldView = (IN.worldPos - _WorldSpaceCameraPos);
然后要获得海水的法线：
half4 nmap = (tex2D(_BumpTex, i.worldPos.xz + offset) + tex2D(_BumpTex, half2(-i.worldPos.z, i.worldPos.x) - offset)) * 0.5;
这里为了让海水有流动的效果，offset随着时间变化，而取法线贴图则是用了xz和z来出里扰动。
有了法线和眼睛视角，就可以根据菲涅尔公式计算点积：
half fresnel = sqrt(1.0 - dot(-normalize(worldView), worldNormal));
这样就有了初步效果：
然后就是海面的高光，我们打算模拟下光照，如下：
half reflectiveFactor = max(0.0, dot(viewdir, reflect(lightDir, worldNormal)));
half shininess = _Strength * 100;
half specularFactor = pow(reflectiveFactor, shininess);
half diffuseFactor = max(0.0, dot(worldNormal, lightDir));
color = tex2D(_MainTex, i.texcoord);
color.rgb *= diffuseFactor;color.rgb = _Specular.rgb * specularFactor;
这里我整理下光照的部分，首先我们理解下光照的方向，可以认为应该是负的xyz，这样才像从上面照下来。
于是我把光照设置成-1,-1,0,而计算物体光照原色的时候，利用法线和光照方向的点积，这里要注意，你需要反向一下光照的方向。而计算高光的时候，则是真的用光线的方向了。
这里还有一个非常有意思的点，就是法线里面存的是物体本身的坐标系，我们法线大部分的法线的值都是Z轴朝向的，但水面肯定是朝y轴的才对，所以这里用了一个小技巧，就是把y和z调换。
经过这样的处理，效果变成了这样：
接下来处理海岸的部分，先使用自带的深度图试试：
o.args = ComputeScreenPos(o.pos);
COMPUTE_EYEDEPTH(o.args.z);
half4 foam = (tex2D(_FoamTex, uv1) + tex2D(_FoamTex, uv2)) * 0.5;
half3 worldNormal = (normal.xyz * 2 - 1).xzy;
color = tex2D(_MainTex, i.texcoord);
float depth = tex2Dproj(_CameraDepthTexture, i.args).r;
depth = LinearEyeDepth(depth);
depth = depth - i.args.z;
float depth1 = saturate(depth * _Range.x);
float depth2 = saturate(depth * _Range.x * 0.9);
根据视角看过去的深度，计算出深度差。根据深度差，显示出海岸泡沫的效果。这里有一小技巧，我本来使用depth的时候，发现有泡沫的地方和没有泡沫的地方有很明显的分界线，于是用了两层泡沫，第一层浓，第二层淡，弱化泡沫边界。
效果如下：
接下来就是增加光照和深浅变化的控制，这部分就很简单了：
half3 lightDir = _WorldSpaceLightPos0.xyz;
// Phong shading model
half reflectiveFactor = max(0.0, dot(viewdir, normalize(reflect(-lightDir, worldNormal)))) * 0.995;
half shininess = _Strength * 200.0;
half specularFactor = pow(reflectiveFactor, shininess);
float deep = 1 - saturate(depth1 * _Range.y);
float4 deepColor = lerp(_Bright, _Dark, deep * 2)* _Range.y;
color.rgb = color.rgb * _Range.z + deepColor * (1 - _Range.z);
配了一个血海：
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