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前言

在之后的文章中，我们在URP下实现水面的效果。
在该文章中，我们来看一下水的深度是怎么实现的。

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一、搭建预备场景

1、新建一个面片，使其倾斜一个角度，来模拟水底和岸边的效果

2、随便创建几个物体，作为与水面接触的物体

3、再新建一个面片，作为水面

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二、开始编写水体的Shader效果

1、新建一个URP基础Shader

//水的深度
Shader "MyShader/URP/P4_7_2"
{Properties {}SubShader{Tags{//告诉引擎，该Shader只用于 URP 渲染管线"RenderPipeline"="UniversalPipeline"//渲染类型"RenderType"="Opaque"//渲染队列"Queue"="Geometry"}Pass{Name "Universal Forward"Tags{// LightMode: <None>}Cull BackBlend One ZeroZTest LEqualZWrite OnHLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag// Pragmas#pragma target 2.0// Includes#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl"//struct appdata//顶点着色器的输入struct Attributes{float3 positionOS : POSITION;};//struct v2f//片元着色器的输入struct Varyings{float4 positionCS : SV_POSITION;};//v2f vert(Attributes v)//顶点着色器Varyings vert(Attributes v){Varyings o = (Varyings)0;float3 positionWS = TransformObjectToWorld(v.positionOS);o.positionCS = TransformWorldToHClip(positionWS);return o;}//fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET//片元着色器half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET{//水的深度//水的高光//水的反射//水的焦散//水下的扭曲half4 c;c.rgb = 0.5;c.a = 1;return c;}ENDHLSL}}FallBack "Hidden/Shader Graph/FallbackError"
}

2、把水体Shader分解为以下几个部分

• 水的深度
• 水的高光
• 水的反射
• 水的焦散
• 水下的扭曲
• 水面泡沫

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三、实现水的深度效果

这个可以利用深度图，仿照之前能量罩交接处高光的效果来做

• Unity中URP下实现能量罩（交接处高亮）

1、在URP管线设置下，打开深度图

2、在SubShader中，申明深度图纹理和采样器

//申明深度图的 纹理 和 采样器
TEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);

3、修改水体渲染为半透明队列

Tags
{
//告诉引擎，该Shader只用于 URP 渲染管线
“RenderPipeline”=“UniversalPipeline”
//渲染类型
“RenderType”=“Transparent”
//渲染队列
“Queue”=“Transparent”
}

4、在Pass中关闭深度写入

ZWrite Off

5、获取水体顶点在观察空间下的坐标

• 在Varyings结构体，定义positionVS变量，用于存储顶点在观察空间下的坐标

struct Varyings
{
float4 positionCS : SV_POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
float3 positionVS : TEXCOORD1;
};

• 在顶点着色器中，对把顶点转化到观察空间下

o.positionVS = TransformWorldToView(positionWS);

6、把采样到的深度图转化到观察空间下

float depthScene = LinearEyeDepth(depthTex,_ZBufferParams);

7、最后，用观察空间下的 深度图 和 水体顶点坐标的Z值相加即可

float4 depthWater = depthhScene + i.positionVS.z;

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四、最终代码 及 效果

1、最终效果

2、最终代码

//水的深度
Shader "MyShader/URP/P4_8_2"
{Properties {}SubShader{Tags{//告诉引擎，该Shader只用于 URP 渲染管线"RenderPipeline"="UniversalPipeline"//渲染类型"RenderType"="Transparent"//渲染队列"Queue"="Transparent"}//Blend One OneZWrite OffPass{Name "Unlit"HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag// Pragmas#pragma target 2.0// Includes#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl"CBUFFER_START(UnityPerMaterial)CBUFFER_ENDTEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);//struct appdata//顶点着色器的输入struct Attributes{float3 positionOS : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};//struct v2f//片元着色器的输入struct Varyings{float4 positionCS : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;float4 screenPos : TEXCOORD1;float3 positionVS : TEXCOORD2;};//v2f vert(Attributes v)//顶点着色器Varyings vert(Attributes v){Varyings o = (Varyings)0;float3 positionWS = TransformObjectToWorld(v.positionOS);o.positionVS = TransformWorldToView(positionWS);o.positionCS = TransformWViewToHClip(o.positionVS);o.screenPos = ComputeScreenPos(o.positionCS);return o;}//fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET//片元着色器half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET{//1、水的深度//获取屏幕空间下的 UV 坐标float2 screenUV = i.positionCS.xy / _ScreenParams.xy;half depthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,screenUV).x;//深度图转化到观察空间下float depthScene = LinearEyeDepth(depthTex,_ZBufferParams);float4 depthWater = depthScene + i.positionVS.z;//获取水面模型顶点在观察空间下的Z值（可以在顶点着色器中，对其直接进行转化得到顶点观察空间下的坐标）//2、水的高光//3、水的反射//4、水的焦散//5、水下的扭曲//6、水面泡沫return depthWater;}ENDHLSL}}FallBack "Hidden/Shader Graph/FallbackError"
}