Unity Shader Graph

# UV通道

在 Shader 中，UV0 到 UV7 是 8 个独立的纹理坐标通道（或者叫坐标槽位）。

它们的作用是告诉渲染器：如何把 2D 的贴图（纹理）正确地包裹、贴在 3D 模型的表面上。

# 它们最常见的用途分类：

• UV0（最常用）： 基础纹理通道。用来映射模型的主贴图，比如角色的皮肤、衣服颜色、基础材质（Albedo/Base Color）。
• UV1（次常用）： 烘焙光照通道。在 3D 游戏中，通常用来存储烘焙的阴影和光照信息（Lightmap）。它的展开方式通常和 UV0 不同，确保模型每个面都不会重叠。
• UV2 - UV7（高级/特效通道）： 备用通道。通常用于复杂的视觉特效或高级材质，例如：
  • 多层纹理混合： 比如给地面加上一层苔藓（苔藓用 UV2 缩放，地面基础砖块用 UV0）。
  • 顶点动画/特效： 比如让某些特效贴图单独沿着另一个方向平移。
  • 存储额外数据： 技术美术（TA）有时会把模型的特定几何数据（如高度、动态风吹的权重）塞进 UV3-UV7 里当作数据读取。

简单来说，它们就像是 8 个不同的“涂鸦图层坐标”，最常用的第一层（UV0）贴主图，第二层（UV1）贴影子，剩下的备用图层用来做各种酷炫的特效。

# 气流效果

参考图片

# Unity 粒子系统：Start Color 与 Color over Lifetime 的关系

# 1. 概念

# 2. 核心数学关系

最终颜色=Start Color×Color over Lifetime（当前时间点的颜色）最终颜色=Start Color×Color over Lifetime（当前时间点的颜色）

• 相乘关系 → Color over Lifetime 相当于“滤镜”，Start Color 相当于“底色”
• 每个通道（R, G, B, A）独立相乘

示例：

• Start Color = 红色 (1, 0, 0, 1)
• Color over Lifetime = 白色（0%） → 灰色（50%） → 黑色（100%）
  • 出生时：红 × 白 = 红
  • 50%：红 × 灰 = 暗红
  • 死亡时：红 × 黑 = 黑（消失）

# 3. 常见误区（为什么粒子变黑/隐形？）

# 4. 最佳实践

若希望完全由 Color over Lifetime 控制颜色：将 Start Color 设为 纯白色 (1, 1, 1, 1)，相当于数学中的“1”，不会干扰渐变条的任何颜色。

# 5. 快速检查清单

• Start Color 不是黑色
• Start Color 的 Alpha = 255（不透明）
• 如需渐变完全生效，Start Color = 白色
• 确认 Color over Lifetime 渐变条各点的 Alpha 值非零（如需要可见）

# Unity 粒子系统 Scaling Mode（缩放模式）

# 三种模式

# 1. Local

• 自身缩放：影响粒子大小和发射形状
• 父物体缩放：不影响
• 粒子大小：随自身缩放改变
• 场景：独立特效预制体（如火把火焰）

# 2. Shape

• 自身缩放：影响发射形状/区域
• 父物体缩放：影响发射形状/区域
• 粒子大小：绝对不变
• 场景：天气效果（雨雪）、范围光环、迷雾

# 3. Hierarchy

• 自身缩放：影响（范围、大小、速度等比缩放）
• 父物体缩放：影响
• 粒子大小：随整体层级改变
• 场景：角色技能、载具尾气（随模型缩放）

# 对比表

# Unity 粒子系统 — Emitter Velocity Mode: Transform

# 核心原理

通过计算当前帧与上一帧之间 GameObject 的 Transform 位置和旋转变化量 得出发射器移动速度。

# 计算公式

Velocity=ΔPositionΔTimeVelocity=ΔTimeΔPosition​

# 优点

• 物体移动（Transform.Translate、动画、路径移动）即可计算速度
• 无需 Rigidbody 组件
• 适用于动画控制的飞弹、脚本移动的飞镖、UI 跟随特效

# 缺点 / 问题

• 物理驱动物体（Rigidbody.AddForce）速度不平滑（FixedUpdate 与 Update 帧差异导致）
• 瞬移（直接设置 position）会产生极大瞬时速度 → Rate over Distance 瞬间喷发大量粒子 / Inherit Velocity 粒子飞射速度异常

# 对比：Rigidbody 模式

物体是靠脚本写坐标、播动画移动的（如魔法子弹、特效）： 选 Transform 模式。

物体是靠物理引擎（重力、加力、刚体速度）移动的（如赛车、碎石）： 选 Rigidbody 模式。

# 常数节点

# 时间节点

# 颜色节点

有默认和hdr两种模式

# 布尔节点

# Wrap Mode

# 纹理包裹模式（Wrap Mode）详解

核心作用：决定当 UV 坐标超出 [0, 1] 范围（即超出纹理边界）时，贴图如何填充与显示。

# 1. Repeat（重复）

• 行为：纹理在水平/垂直方向无限平铺，UV 超过 1 时回绕到 0 重新计算（如 1.1 等同于 0.1）。
• 用途：无缝纹理，如墙面、地面、草地、砖块等大面积重复贴图。

# 2. Clamp（夹紧/拉伸）

• 行为：不重复，UV 超出 [0, 1] 时固定拉伸边缘像素。
• 用途：UI 图标、遮罩贴图、粒子特效等避免边缘重复的场景。

# 3. Mirror（镜像）

• 行为：重复时每块进行翻转镜像（正→反→正…），消除拼接接缝。
• 用途：需要重复但减少视觉重复感或接缝明显的纹理。

# 4. Mirror Once（镜像一次）

• 行为：仅在 [-1, 0] 范围镜像一次，超出后转为 Clamp（拉伸边缘）。
• 用途：单一对称轴且边缘需拉伸的特殊材质或特效。

# 5. Per-axis（按轴独立设置）

• 行为：展开详细选项，允许 U 轴（水平）和 V 轴（垂直）分别设置不同包裹模式。
• 用途：传送带、河流、滚动背景等 U/V 方向需求不同的纹理。

# 💡 快速选择指南

# 🔧 技术原理补充

• UV 坐标范围 [0, 1]：代表纹理的完整范围，0 是起点，1 是终点。
• 当 UV 值 > 1 或 < 0 时，Wrap Mode 接管决定超出部分的填充逻辑。
• 该设置通常在纹理导入面板（Texture Import Settings）中调整。

Tilling And Offset实现贴图平铺和偏移

# SampleTexture2D

# UV节点

# uv遮罩

只影响部分mesh的

https://www.bilibili.com/video/BV1EzpezPEgy/

https://www.bilibili.com/video/BV1vT411G7UR

# 模型顶点信息

视角空间，也称为摄像机空间

# UV 分量分离后显示为灰阶的原理

核心规律：当任意单一数值（标量） 作为颜色输出时，系统自动以灰度（Grayscale） 显示：0 = 纯黑，1 = 纯白。

# 1. UV 的彩色从何而来？

• UV 输出为 二维向量（U, V），映射到颜色通道：
  • U → 红色通道（R），对应水平方向（X）
  • V → 绿色通道（G），对应垂直方向（Y）
• 彩色预览中：
  • 左下 (0,0) = 黑；右下 (1,0) = 红；左上 (0,1) = 绿；右上 (1,1) = 黄

# 2. Split 分离后为何变灰阶？

• Split 节点提取单一分量（如 G(1)），本质是从二维向量中剥离出单一标量（仅 V 轴数值）。
• 单一数字无法用 RGB 表达，系统自动用**亮度（灰度）**表示：
  • V=0（底部）→ 无亮度 → 纯黑
  • V=1（顶部）→ 最高亮度 → 纯白
  • V=0.5 → 中间亮度 → 灰色

# 3. 延伸思考

• 若提取 R(1) 通道 → 水平方向 U 值 0→1 变化 → 得到从左到右的黑白渐变。
• 该原理适用于所有单通道标量数据（如噪声、高度图、法线单轴等）的灰度预览。

# Shader Graph 中放射状渐变（Radial Gradient）的生成原理

核心逻辑：使用 Polar Coordinates（极坐标）节点将 UV 从直角坐标转为极坐标，再通过 Swizzle（通道重组）节点提取距离信息，生成从中心向外的圆形渐变。

# 1. Polar Coordinates（极坐标节点）

• 功能：将笛卡尔坐标 (X, Y) 转换为极坐标 (R, θ)，输出 Vector2。
  • R / X 通道（红色） → 距离（Radius）：从中心向外，数值从 0 到 1 递增（中心黑 → 外围亮）。
  • G / Y 通道（绿色） → 角度（Angle / Theta）：绕中心旋转一周，数值从 0 到 1 循环（表现为环状色带）。

# 2. Swizzle（通道重组节点）

• 功能：从输入向量中提取指定通道。
• 本次设置：Mask 设为 X（红通道）→ 仅提取距离（Radius）信息，丢弃角度。

# 3. 最终效果

• 提取纯距离值后，预览呈现 从中心（0=黑）向外（1=白）的圆形/放射状渐变。

# 💡 应用场景

• 能量罩、魔法阵、圆形进度条、光晕、粒子特效等需要中心向外衰减的效果。

# Shader Graph 生成反向循环递减信号（-1 ~ 0 循环）

核心目标：利用时间节点生成一个从 0 到 -1 往复循环的递减线性信号（范围 [-1, 0]）。

# 节点拆解

1. Time（时间节点）

• 输出游戏运行以来的实时秒数，数值持续线性增加（如 0.1 → 0.5 → 1.5 → 2.3...）。

2. Fraction（取小数节点）

• 公式：输出 = 输入值的小数部分（即 x - floor(x)）。
• 效果：将无限递增的时间钳制在 [0, 1] 区间循环，形成锯齿波：
  • 0.3 → 0.3，0.9 → 0.9，1.0 → 0.0，1.4 → 0.4。

3. Subtract（减法节点）

• 计算公式：输出 = Fraction值 - 1。
• 转换逻辑：
  • Fraction = 0 → 输出 -1
  • Fraction = 0.5 → 输出 -0.5
  • Fraction = 1 → 输出 0
• 结果：信号范围从原来的 [0, 1] 整体下移 1 个单位，变为 [-1, 0] 循环。

# 最终效果

• 生成一个**从 -1 上升到 0（或从 0 下降到 -1）**的线性锯齿波，常用于驱动需要负数偏移或特定节奏的着色器动画（如呼吸光效、纹理偏移等）。
  

# Saturate（饱和/截断）节点

# 核心功能

• 作用：将输入值强制锁定在 [0, 1] 区间内（包含端点）。
• 数学等价：完全等同于 Clamp(In, 0, 1)。

# 为什么连接在 Add（加法）节点之后？

• 防止数据溢出：两个信号相加（如光晕叠加、亮度叠加）极易产生 >1（如 1.5）或 <0 的数值。
• 保障渲染正确：非 HDR 下颜色上限为 1，超过 1 的数值会导致后续计算中的“爆白”或色彩失真。
• 处理逻辑：
  • 输入 0.5 → 输出 0.5（不变）
  • 输入 1.3 → 输出 1.0（削顶截断）
  • 输入 -0.2 → 输出 0.0（底部截断）

# 🛠️ 常见应用与优势

• 保护后续计算：作为“保险丝”，确保光照、渐变、溶解（Dissolve）、透明度（Alpha）等数据严格合规。
• 性能优化：在 GPU 中是一条硬件级指令，执行速度远快于通用 Clamp 节点。凡是需要限制 0~1 的场景，优先使用 Saturate。

# Shader Graph 中的 Twirl（旋转扭曲 / 漩涡）节点

# 核心作用

对输入的坐标（通常是 UV）进行螺旋状扭曲变形，形成类似水流漩涡或黑洞的扭曲效果。

# 工作原理

• 基于距离的自适应旋转：
  • 距中心点越近 → 旋转角度越大（绞得越紧）。
  • 距中心点越远 → 旋转角度越小（逐渐归零，不扭曲）。
• 最终效果：将原本平直的纹理或渐变强行扭曲为螺旋图案。

# 核心参数

# 遮罩层

矩形遮罩（Rect Mask2D）：遮罩层添加Rect Mask2D组件，需要遮罩的元素作为子元素

自定义形状遮罩（Mask组件）：根据图片的透明度，透明的地方不显示

# 着色器中主材质与遮罩混合时“相乘（Multiply）”的必要性

# 核心结论

• 直接连接遮罩到 Alpha 输出 = 强制忽略主材质的透明度，仅在遮罩完全位于主材质不透明区域时才“看似正确”，遇到透明边缘必然产生**生硬切断（硬切）**的渲染错误。
• 正确做法：必须将主材质的 Alpha 与遮罩的 Alpha 通过 Multiply（相乘） 节点组合后，再输出给最终 Alpha。

# 场景分析：为什么不乘会出错？

原理：当遮罩的 Alpha 为 1（白色）时，材质球会忽略主材质原有的透明属性，强制渲染该位置的像素，导致原本应该透明的区域露出主材质的边界缺陷。

# 为什么“相乘（Multiply）”不可省略？

• 数学含义：输出 = 主Alpha × 遮罩Alpha
• 逻辑含义（AND 门）：只有当“主材质有内容（不透明）”且“遮罩允许显示”时，该像素才会被渲染。
• 优势：无论主材质如何缩放、位移或贴图边缘如何变化，都不会露馅，保证边缘始终平滑可控。

💡 着色器开发铁律：只要两个输入源都带有透明通道，在组合输出到 Alpha 之前，必须使用 Multiply 进行“交集”运算。