試了一下unity自帶的陰影,發(fā)現有接縫問題,基本是要自己處理級聯陰影

　　看了urp的build-in之后,想了一個比較暗黑的方式,簡單處理一下,運行對比圖如下,

　　左邊是unity自帶的級聯陰影效果,右邊是平滑后的級聯陰影思路比較簡單,從unity內部函數中抽幾個出來改造計算當前像素點(世界坐標)位于哪個裁切球,代碼如下:

　　強制取某個裁切球的級聯陰影映射,代碼如下:

　　本案例只處理第一個裁切球與第二個裁切球過渡效果,

　　其它的裁切球離攝像機比較遠,處不處理影響不大,如果要處理,方法也是相同的混合兩個解析度的陰影代碼如下

　　其它urp管線需要用到的pass DepthOnly ShadowCaster就不說明了,照抄就可以了,以便物體本身也能生成陰影以下貼出完整的urp shader代碼

　　Shader "lsc/csm_shader"

　　{

　　Properties

　　{

　　_MainTex("Texture", 2D) = "white" {}

　　}

　　SubShader

　　{

　　LOD 100

　　Tags{"RenderType" = "Opaque" "RenderPipeline" = "UniversalPipeline" "UniversalMaterialType" = "Lit" "IgnoreProjector" = "True" "ShaderModel" = "2.0"}

　　Pass

　　{

　　Name "ForwardLit"

　　Tags{"LightMode" = "UniversalForward"}

　　HLSLPROGRAM

　　#pragma vertex vert

　　#pragma fragment frag

　　#pragma exclude_renderers gles gles3 glcore

　　#pragma target 4.5

　　#pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS

　　#pragma multi_compile _ _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE

　　#pragma multi_compile_fragment _ _ADDITIONAL_LIGHT_SHADOWS

　　#pragma multi_compile_fragment _ _SHADOWS_SOFT

　　#pragma vertex LitPassVertex

　　#pragma fragment LitPassFragment

　　#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

　　#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"

　　struct appdata

　　{

　　float4 vertex : POSITION;

　　float2 uv : TEXCOORD0;

　　float3 normal : NORMAL;

　　};

　　struct v2f

　　{

　　float2 uv : TEXCOORD0;

　　float4 vertex : SV_POSITION;

　　float3 normal : TEXCOORD2;

　　float3 world_pos : TEXCOORD3;

　　};

　　sampler2D _MainTex;

　　float4 _MainTex_ST;

　　v2f vert(appdata v)

　　{

　　v2f o;

　　VertexPositionInputs vertexInput = GetVertexPositionInputs(v.vertex.xyz);

　　o.vertex = vertexInput.positionCS;;

　　o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);

　　o.normal = v.normal;

　　o.world_pos = vertexInput.positionWS;

　　return o;

　　}

　　//常規(guī)的計算csm紋理映射函數

　　//unity把所有的級聯陰影刷在一個深度紋理

　　//通過切換shadow coord的方式取不同解析度的光源深度紋理

　　//每個解析度區(qū)間是用裁切球的方式

　　float4 anhei_TransformWorldToShadowCoord(float3 positionWS)

　　{

　　half cascadeIndex = ComputeCascadeIndex(positionWS);

　　float4 shadowCoord = mul(_MainLightWorldToShadow[cascadeIndex], float4(positionWS, 1.0));

　　return float4(shadowCoord.xyz, cascadeIndex);

　　}

　　//自定義直接指定取某個區(qū)間段級聯陰影

　　float4 anhei_TransformWorldToShadowCoord2(int idx, float3 positionWS)

　　{

　　half cascadeIndex = idx;

　　float4 shadowCoord = mul(_MainLightWorldToShadow[cascadeIndex], float4(positionWS, 1.0));

　　return float4(shadowCoord.xyz, cascadeIndex);

　　}

　　//常規(guī)計算當前像素點(世界坐標)處于哪個裁切球

　　half anhei_ComputeCascadeIndex(float3 positionWS)

　　{

　　float3 fromCenter0 = positionWS - _CascadeShadowSplitSpheres0.xyz;

　　float3 fromCenter1 = positionWS - _CascadeShadowSplitSpheres1.xyz;

　　float3 fromCenter2 = positionWS - _CascadeShadowSplitSpheres2.xyz;

　　float3 fromCenter3 = positionWS - _CascadeShadowSplitSpheres3.xyz;

　　float4 distances2 = float4(dot(fromCenter0, fromCenter0), dot(fromCenter1, fromCenter1), dot(fromCenter2, fromCenter2), dot(fromCenter3, fromCenter3));

　　half4 weights = half4(distances2 < _CascadeShadowSplitSphereRadii);

　　weights.yzw = saturate(weights.yzw - weights.xyz);

　　return 4 - dot(weights, half4(4, 3, 2, 1));

　　}

　　float4 frag(v2f i) : SV_Target

　　{

　　// sample the texture

　　float4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);

　　float3 nml = normalize(i.normal.xyz);

　　int cas_idx_1 = anhei_ComputeCascadeIndex(i.world_pos);

　　Light light_1;

　　Light light_0;

　　half shadow_mix = 1.0f;

　　float mix_fact = 0;

　　if (cas_idx_1 == 0)//只處理第一個裁切球,其它裁切球的太遠了,在畫面上可能看不見

　　{

　　float4 shadow_coord0 = anhei_TransformWorldToShadowCoord2(0, i.world_pos);

　　light_0 = GetMainLight(shadow_coord0);

　　float4 shadow_coord1 = anhei_TransformWorldToShadowCoord2(1, i.world_pos);

　　light_1 = GetMainLight(shadow_coord1);

　　shadow_mix = light_1.shadowAttenuation;

　　//離第一個裁切球心距離

　　float3 fromCenter0 = i.world_pos - _CascadeShadowSplitSpheres0.xyz;

　　float3 first_sphere_dis = length(fromCenter0);

　　//第一個裁切球的半徑

　　float first_sphere_rad = sqrt(_CascadeShadowSplitSphereRadii.x);

　　//做一個簡單的插值

　　mix_fact = clamp((first_sphere_dis) / (first_sphere_rad / 1.0f), 0.0f, 1.0f);

　　shadow_mix = light_0.shadowAttenuation* (1 - mix_fact) + light_1.shadowAttenuation * mix_fact;

　　}

　　else

　　{

　　float4 shadow_coord1 = anhei_TransformWorldToShadowCoord2(1, i.world_pos);

　　light_1 = GetMainLight(shadow_coord1);

　　shadow_mix = light_1.shadowAttenuation;

　　}

　　col.rgb = shadow_mix * col.rgb;

　　return col;

　　}

　　ENDHLSL

　　}

　　// ShadowCaster 將物體寫入光源的深度紋理

　　// 使用自定義的shadow caster, urp會從光源處拍攝場影

　　pass

　　{

　　Tags{ "LightMode" = "ShadowCaster" }

　　HLSLPROGRAM

　　#pragma vertex vert

　　#pragma fragment frag

　　#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

　　#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"

　　struct appdata

　　{

　　float4 vertex : POSITION;

　　float3 normal : NORMAL;

　　};

　　struct v2f

　　{

　　float4 pos : SV_POSITION;

　　};

　　sampler2D _MainTex;

　　float4 _MainTex_ST;

　　float3 _LightDirection;

　　v2f vert(appdata v)

　　{

　　v2f o;

　　float3 world_pos = TransformObjectToWorld(v.vertex);

　　float3 world_nml = TransformObjectToWorldNormal(v.normal);

　　o.pos = TransformWorldToHClip(ApplyShadowBias(world_pos, world_nml, _LightDirection));

　　return o;

　　}

　　float4 frag(v2f i) : SV_Target

　　{

　　float4 color;

　　color.xyz = float3(0.0, 0.0, 0.0);

　　return color;

　　}

　　ENDHLSL

　　}

　　// DepthOnly 直接使用內置hlsl代碼

　　Pass

　　{

　　Name "DepthOnly"

　　Tags{"LightMode" = "DepthOnly"}

　　ZWrite On

　　ColorMask 0

　　Cull[_Cull]

　　HLSLPROGRAM

　　#pragma exclude_renderers gles gles3 glcore

　　#pragma target 4.5

　　#pragma vertex DepthOnlyVertex

　　#pragma fragment DepthOnlyFragment

　　// -------------------------------------

　　// Material Keywords

　　#pragma shader_feature_local_fragment _ALPHATEST_ON

　　#pragma shader_feature_local_fragment _SMOOTHNESS_TEXTURE_ALBEDO_CHANNEL_A

　　//--------------------------------------

　　// GPU Instancing

　　#pragma multi_compile_instancing

　　#pragma multi_compile _ DOTS_INSTANCING_ON

　　#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/LitInput.hlsl"

　　#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/DepthOnlyPass.hlsl"

　　ENDHLSL

　　}

　　}

　　}

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