こんにちわ、オオバです。
最近3Dキャラの肌の表現に興味が湧いていて、とりあえずちゃんと読んでいなかったUnityちゃんシェーダーの肌部分を読んでみました。
以下、その備忘録となります。
読んだ部分というのは、Unityちゃんアセット同梱のCharaSkin.cgのfrag関数内です。ここに肌の描画処理が書かれています。
1行ずつ読んでいって、出てきた変数を出力して整理した感じです。
ディフューズ
セットされているテクスチャのカラーをそのまま出力。
float4_t diffSamplerColor = tex2D( _MainTex, i.uv );
視線ベクトルと法線ベクトルのdot積
float_t eyeDotNormal = dot( i.normal, i.eyeDir );
回り込む部分を抽出する
視点からモデルを見たときに回り込んでいる部分の抽出。
強く白くなっているところがより回り込んでいる部分(視線ベクトルと法線ベクトルが交差している部分)。
float_t invEyeDotNormalU = clamp( 1 - abs( eyeDotNormal ), 0.02, 0.98 );
回り込む部分を濃くして合成
先のinvEyeDotNormalU変数を利用して回り込んでいる部分を少し肌の色を濃くする。
| 合成する色 | 合成される範囲 |
|---|
// 適用する色
float4_t falloffSamplerColor = FALLOFF_POWER * tex2D( _FalloffSampler, float2( invEyeDotNormalU, 0.9999f ) );
// 合成される範囲
float4_t grayscaleSamplerColor = tex2D( _FalloffSampler, float2( invEyeDotNormalU, 0.1f ) );
| 合成後 | ディフューズ |
|---|
合成後の方が回り込み部分に濃い色 |
ライトベクトルと法線ベクトルのdot積
| dot積後 | 0.5~1に変更後 |
|---|
// dot積後
float_t lightDotNormal = dot( i.normal, i.lightDir );
// 0.5~1に変更後
// ※saturateは0~1にクランプする組み込み関数
float_t lightDotNormal2 = saturate( 0.5 * ( lightDotNormal + 1.0 ) );
視点から回り込んでいる部分のライトの強さを取得
float_t rimlightSamplerU = saturate( lightDotNormal2 * invEyeDotNormalU );
最終的なリムライトの範囲と強さを取得
float_t rimlightStrength = tex2D( _RimLightSampler, float2( rimlightSamplerU, 0.25f ) ).r;
最終合成
combinedColor += rimlightStrength * diffSamplerColor.rgb;
まとめ
処理自体難しいことは一切なくて、主にリムライトの処理だったという印象です。
次はUnityちゃんシェーダーの肌以外、またUnityちゃんトゥーンシェーダーを読んでみます。
以下自分なりのコメントを残しながらテストコードを追加したCharaSkin.cgのfrag関数内部です。
個人的に忘れたときに役立つ的な。
Unityちゃんシェーダー肌部分のフラグメントシェーダーに自分なりのコメントを入れたもの · GitHub
オススメ記事
- 【超基本編】URPに独自のパスを追加する方法
- 【超基本編】URPの拡張にシェーダーを使う方法
- 【超基礎】ひとことで「シェーダー」とは何なのか？まとめ
- 【uGUI】きれいなマスクを作る方法
- Unityステンシルを使ったマスク表現
- 【超基礎】なぜUnityは1つのシェーダーで複数環境対応できるのか？
- 【Unity】UIデザイナー向け！uGUIで色の加算合成をする方法
- Unity デプスシャドウ技法を自前で書いて影を落としてみる
2021秋 Asset Refreshセール
100以上のアセットがなんと50%OFF!!オオバもいくつか買いました！
期間 : 10月2日午後3時59分まで
検証環境
- Unity2018.1.0f1