水波纹shader
时间: 2025-04-13 13:33:37 浏览: 22
<think>嗯,用户想找关于水波纹效果的Shader实现或教程。首先,我需要回忆一下常见的实现方法。水波纹效果通常可以用波动方程或者简化的模拟方法来实现,比如使用法线贴图或者位移贴图。
记得之前看到过一些用片段着色器来模拟波纹的例子,可能涉及到波纹的扩散和衰减。比如,维护一个高度场,然后每一帧根据周围像素的高度来更新当前像素,这样波纹就能传播开来。同时,还需要考虑能量衰减,否则波纹会一直持续下去。这部分可能需要使用两个纹理交替渲染,一个保存当前状态,另一个保存下一帧的状态,这样就能不断更新。
另外,法线计算也是关键,因为水面的视觉效果很大程度上依赖于法线带来的光照变化。可能需要在高度场的基础上计算梯度,生成法线贴图,然后在片段着色器中进行光照计算。
用户可能需要具体的代码示例或者教程链接。Unity的Shader教程可能会有相关的内容,比如使用GrabPass来捕捉背景,然后根据扰动来折射光线。还有Shadertoy上应该有很多实时水波纹的示例,可以参考他们的代码结构。
还要考虑用户可能的开发环境,比如是使用Unity、WebGL还是其他引擎。不同的平台实现方式可能有所不同,但核心原理是相似的。如果用户需要跨平台的解决方案,可能需要更通用的GLSL代码。
最后,确保提供的参考资料和链接是有效的,并且没有过时。比如,Unity的文档链接是否正确,Shadertoy的例子是否存在。如果有相关的GitHub仓库或者教程文章,也应该推荐给用户。</think>### 水波纹效果Shader实现要点
#### 1. 基础原理
水波纹效果可通过波动方程模拟,常用简化公式:
$$h(x,y,t) = A \cdot e^{-d \cdot t} \cdot \cos(k \cdot \sqrt{x^2+y^2} - \omega t)$$
其中$A$为振幅,$d$为衰减系数,$k$为波数,$\omega$为角频率[^1]
#### 2. Unity实现步骤
```shader
// 顶点着色器
v2f vert (appdata v) {
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
return o;
}
// 片段着色器
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
// 波纹中心点
float2 center = float2(0.5, 0.5);
float dist = distance(i.uv, center);
// 波纹计算
float wave = _Amplitude * exp(-_Decay * _Time.y) * cos(_Speed * dist - _Frequency * _Time.y);
// 法线计算
float2 gradient = float2(ddx(wave), ddy(wave));
float3 normal = normalize(float3(gradient.x, gradient.y, 1.0));
// 光照计算
float diffuse = saturate(dot(normal, _WorldSpaceLightPos0));
return _Color * (diffuse + 0.2);
}
```
#### 3. 优化技巧
- 使用双缓冲纹理交替计算实现波纹传播
- 采用RenderTexture存储前一帧状态
- 添加鼠标交互输入处理
- 使用FFT算法实现复杂波形(需Compute Shader支持)
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