之前的实现过这个效果，可惜没有记笔记，所以现在有点遗忘，连多个波纹一起在水面上实现的效果都忘记了，所以，查看了下之前实现的代码，现在再记一下笔记。

基础的波纹效果

要实现波纹，首先要知道波纹的中心点，这个位置应该是世界空间坐标系的位置，然后还要知道扩散到了哪里，也需要传入，知道了这两个值以后，就可以实现一个最简易的效果，只需要通过脚本更新这两个值，就可以实现最简单的波纹扩散效果。
波纹中心点我命名为了_HitPos，扩散到了尺寸就命名为HitSize，在片元里面求出世界空间坐标位置和中心点的位置，然后再减去_HitSize，就可以得出一个扩散的圆，调节_HitSize的大小，就可以发现圆会变大变小。

half dis = distance(input.positionWS, _HitPos.xyz);
dis -= _HitSize;

在这里插入图片描述
里面黑外面白，用一下反值

里面白外面黑，这样我们就找到了散的边界，我们会返现有一片纯黑和纯白的区域，这一片区域就是大于1和小于0的区域，而边缘渐变的部分就是从0-1的渐变。我们做效果，其实就只需要这个0-1的范围即可，将其定义为波纹的宽度。

然后，我们再命名一个_HitSpread作为扩散范围的调整，用边界值去除以这个值，就去修改，但是我为了保证0-1的范围中心处于边缘，我这里使用smoothstep方法，获取了0到-1的区域，然后使用_HitSpread去控制拾取的范围值。0就是刚好对应尺寸的起点。

    half disMask = distance(input.positionWS, _HitPos.xyz);half range = -clamp((disMask - _HitSize) / _HitSpread, -1, 0);

这样保证了区域的设置。
有了这个值以后，美术可以准确的去设置具体的显示范围，然后我们再给一个贴图，可以去拾取一张渐变图，美术也就可以简单的调节具体如何去渐变。
在这里插入图片描述
这里我使用了这张Ramp图片，然后使用上面的值作为采样的x轴，y轴默认0.5，就可以准确拾取过渡值。

    half disMask = distance(input.positionWS, _HitPos.xyz);half range = -clamp((disMask - _HitSize) / _HitSpread, -1, 0);half2 rampUV = half2(range, 0.5);half ramp = SAMPLE_TEXTURE2D(_RampTex, sampler_RampTex, rampUV).r;

采样出来的效果就是：
在这里插入图片描述
这种方法_HitSpread能准确的控制范围，而且_HitSize也能准确的控制移动的位置

    half noise = SAMPLE_TEXTURE2D(_NoiseTex, sampler_NoiseTex, noiseUV).r;half disMask = distance(input.positionWS, _HitPos.xyz);half range = -clamp((disMask - _HitSize + noise) / _HitSpread, -1, 0);half2 rampUV = half2(range, 0.5);half ramp = SAMPLE_TEXTURE2D(_RampTex, sampler_RampTex, rampUV).r;

再加上一张扰动图进行偏移，让渐变没有这么的平滑
在这里插入图片描述
接下来实现了基本的效果，然后我们还需要设置一个终点，到终点位置以后，就渐渐的消失的效果，这个效果的实现，首先就是我们需要设置一个渐变消失位置_HitFadeDistance，然后用之前求出的范围值除以它，然后再设置_HitFadePower和这个值相乘，主要是为了防止它的效果太早的变淡。

half hitFade = saturate((1.0 - disMask / _HitFadeDistance) * _HitFadePower);

在这里插入图片描述
这个效果就是这样
然后用这个求出的值，再乘以之前的ramp，就实现了这个效果限制的显示范围。

在这里插入图片描述
就实现了我们所需要的效果。

实现脚本控制

既然实现了shader，但是位置和渐变的值需要我们手动传入啊。
为了实现这个效果，我们还需要设置全局变量，方便从脚本向shader传入变量。将_HitPos和_HitSize注销，这两个值我们需要从一个全局变量传入。这个全局变量前三个值设置为_HitPos的值，w通道则设置_HitSize的值，这样用一个四维向量就存储了两个值。

half4 HitParams;

声明一个HitParams，不要写在CBUFFER_START(UnityPerMaterial)里面，因为我们不需要合批，它们只是一个全局变量，然后还需要将Properties里面的值也注销掉，如果哪里设置了值，将会直接传入。
然后在运算前面重新声明它们

    half3 _HitPos = HitParams.xyz;half _HitSize = HitParams.w;half noise = SAMPLE_TEXTURE2D(_NoiseTex, sampler_NoiseTex, noiseUV).r;half disMask = distance(input.positionWS, _HitPos.xyz);half range = -clamp((disMask - _HitSize + noise) / _HitSpread, -1, 0);half2 rampUV = half2(range, 0.5);half ramp = SAMPLE_TEXTURE2D(_RampTex, sampler_RampTex, rampUV).r;half hitFade = saturate((1.0 - disMask / _HitFadeDistance) * _HitFadePower); half hitResult = hitFade * ramp;

这样，就不用动原来代码，就实现。

接着是脚本，我声明了一个WaterRipple的脚本，

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;[ExecuteInEditMode()] //在编辑模式下也可以运行
public class WaterRipple : MonoBehaviour
{public string triggerTag = "ForceField";private Vector4 HitPos;private float HitSize;private float clickTimer = 0.0f; //防止频繁触发间隔void Start(){}void RayCast(){RaycastHit hitInfo;Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); //从屏幕点击位置，在相机3D空间中发射一条射线if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo, 1000)) //通过射线拾取物体，拾取到返回true{if (hitInfo.transform.CompareTag(triggerTag)) //判断当前拾取到的物体的tag是否正确{Vector3 pos = hitInfo.point;HitPos.x = pos.x;HitPos.y = pos.y;HitPos.z = pos.z;}}}// Update is called once per framevoid Update(){clickTimer += Time.deltaTime;if (Input.GetMouseButtonDown(0)){if (clickTimer > 0.5f){clickTimer = 0.0f;RayCast();}}//设置shader的全局变量HitPos.w = clickTimer;Shader.SetGlobalVector("HitParams", HitPos);}
}

先附上代码，然后讲解里面主要的部分：
在update里面，首先对鼠标是否按下进行了判断，然后用一个数值进行放误触处理，这个值后面也可以设置一个可以修改的变量

clickTimer += Time.deltaTime;
if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{if (clickTimer > 0.5f){clickTimer = 0.0f;RayCast();}
}

如果可以触发RayCast函数，那么，将调用此函数

void RayCast()
{RaycastHit hitInfo;Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); //从屏幕点击位置，在相机3D空间中发射一条射线if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo, 1000)) //通过射线拾取物体，拾取到返回true{if (hitInfo.transform.CompareTag(triggerTag)) //判断当前拾取到的物体的tag是否正确{Vector3 pos = hitInfo.point;HitPos.x = pos.x;HitPos.y = pos.y;HitPos.z = pos.z;}}
}

这个函数里面主要是获取了点击在场景中拾取到的位置，而且设置了一个tag判断，主要是防止不需要触发的物体也会触发此事件问题。

        //设置shader的全局变量HitPos.w = clickTimer;Shader.SetGlobalVector("HitParams", HitPos);

最后则是在update函数里面设置全局变量，所有的shader只要声明了HitParams，都可以获取到此变量的值。
只要在平面上面设置一个ForceField的Tag，然后设置好材质，点击即可看到效果。但是这种设置，我们只能实现一个效果的点击，如果点击第二个，那么，第一个的效果将直接消失，接下来，我们将实现多个效果一起播放。

多个波纹的实现

在这里插入图片描述

在实现多个波纹的需求下，我们还需要继续修改Shader，将之前的参数作为数组传入，这样可以处理多个，然后循环计算得到结果。

int HitAmount;
half4 HitParams[20]; //xyz:pos  w:size

首先声明三个新的变量，HitAmount代表循环次数，HitParams直接作为数组传入，就是可以实现当前的操作，然后将循环修改成一个函数：

half Hit(half hitNoise, half3 positionWS)
{float hitResult;//循环处理多个点的波纹for (int i = 0; i < HitAmount; i++){half disMask = distance(positionWS, HitParams[i].xyz);half range = -clamp((disMask - HitParams[i].w + hitNoise) / _HitSpread, -1, 0);half2 rampUV = half2(range, 0.5);half ramp = SAMPLE_TEXTURE2D(_RampTex, sampler_RampTex, rampUV).r;half hitFade = saturate((1.0 - disMask / _HitFadeDistance) * _HitFadePower);hitResult += hitFade * ramp;}return saturate(hitResult);
}

用来可以实现多个点的波纹，只是将HitPos和HitSize修改成了数组里面的值，这样就可以实现多个相加，然后最后限制到0-1的范围内即可。
然后是脚本修改，这次使用了粒子系统来模拟，渐变，然后获取到渐变的时间，然后乘以设置的大小，传入即可。
在这里插入图片描述
粒子系统的设置。

脚本的设置

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;// [ExecuteInEditMode()] //在编辑模式下也可以运行
public class WaterRipple : MonoBehaviour
{public ParticleSystem PS;public string triggerTag = "ForceField";public float HitSize = 1;public int HitAmount; //当前粒子可以生成的粒子的个数private Vector4[] HitParams;private float clickTimer = 0.0f; //防止频繁触发间隔private ParticleSystem.Particle[] particles; //用于获取粒子系统里面的粒子void Start(){}void RayCast(){RaycastHit hitInfo;Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); //从屏幕点击位置，在相机3D空间中发射一条射线if (Physics.Raycast(ray, out hitInfo, 1000)) //通过射线拾取物体，拾取到返回true{if (hitInfo.transform.CompareTag(triggerTag)) //判断当前拾取到的物体的tag是否正确{PS.transform.position = hitInfo.point;PS.Emit(1);}}}// Update is called once per framevoid Update(){clickTimer += Time.deltaTime;if (Input.GetMouseButtonDown(0)){if (clickTimer > 0.2f){clickTimer = 0.0f;RayCast();}}ParticleSystem.MainModule PSmain = PS.main;PSmain.maxParticles = HitAmount; //设置最大粒子数HitParams = new Vector4[HitAmount];particles = new ParticleSystem.Particle[HitAmount];PS.GetParticles(particles);for (int i = 0; i < HitAmount; i++){Vector3 pos = particles[i].position; //位置float size = particles[i].GetCurrentSize(PS) * HitSize; //尺寸HitParams[i].Set(pos.x, pos.y, pos.z, size);}Shader.SetGlobalVectorArray("HitParams", HitParams);Shader.SetGlobalFloat("HitAmount", HitAmount);}
}

脚本代码，会发现，我增加了一个HitAmount用来设置最多显示波浪的个数，然后从粒子系统拿到粒子的信息生成数组信息，传递给Shader的全局变量，其实我们也可以单独的传给Shader，这里我就不修改了。
下面，我列一下Shader的完整代码，基于URP的Unlit修改的：

Shader "Unlit/WaterRipple"
{Properties{[MainTexture] _BaseMap("Texture", 2D) = "white" {}[MainColor] _BaseColor("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)_Cutoff("AlphaCutout", Range(0.0, 1.0)) = 0.5_NoiseTex("扰动图", 2D) = "white" {}_RampTex("渐变图", 2D) = "white" {}// _HitPos("点击位置", Vector) = (0, 0, 0, 0)// _HitSize("波纹尺寸", Float) = 0_HitSpread("扩散范围", Float) = 1_HitFadeDistance("范围渐变", Float) = 6_HitFadePower("范围渐变", Float) = 1// BlendMode_Surface("__surface", Float) = 0.0_Blend("__mode", Float) = 0.0_Cull("__cull", Float) = 2.0[ToggleUI] _AlphaClip("__clip", Float) = 0.0[HideInInspector] _BlendOp("__blendop", Float) = 0.0[HideInInspector] _SrcBlend("__src", Float) = 1.0[HideInInspector] _DstBlend("__dst", Float) = 0.0[HideInInspector] _ZWrite("__zw", Float) = 1.0}SubShader{Tags {"RenderType" = "Opaque" "IgnoreProjector" = "True" "RenderPipeline" = "UniversalPipeline" "ShaderModel"="3.5"}LOD 100Blend [_SrcBlend][_DstBlend]ZWrite [_ZWrite]Cull [_Cull]Pass{Name "Unlit"HLSLPROGRAM#pragma target 3.5#pragma shader_feature_local_fragment _SURFACE_TYPE_TRANSPARENT#pragma shader_feature_local_fragment _ALPHATEST_ON#pragma shader_feature_local_fragment _ALPHAPREMULTIPLY_ON// -------------------------------------// Unity defined keywords#pragma multi_compile_fog#pragma multi_compile_instancing#pragma multi_compile _ DOTS_INSTANCING_ON#pragma multi_compile_fragment _ _SCREEN_SPACE_OCCLUSION#pragma multi_compile_fragment _ _DBUFFER_MRT1 _DBUFFER_MRT2 _DBUFFER_MRT3#pragma multi_compile _ DEBUG_DISPLAY#pragma vertex UnlitPassVertex#pragma fragment UnlitPassFragment#include "./WaterRippleInput.hlsl"#include "./WaterRippleForwardPass.hlsl"ENDHLSL}Pass{Name "DepthOnly"Tags{"LightMode" = "DepthOnly"}ZWrite OnColorMask 0HLSLPROGRAM#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//--------------------------------------// GPU Instancing#pragma multi_compile_instancing#pragma multi_compile _ DOTS_INSTANCING_ON#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/UnlitInput.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/DepthOnlyPass.hlsl"ENDHLSL}Pass{Name "DepthNormalsOnly"Tags{"LightMode" = "DepthNormalsOnly"}ZWrite OnHLSLPROGRAM#pragma exclude_renderers gles gles3 glcore#pragma target 4.5#pragma vertex DepthNormalsVertex#pragma fragment DepthNormalsFragment// -------------------------------------// Material Keywords#pragma shader_feature_local_fragment _ALPHATEST_ON// -------------------------------------// Unity defined keywords#pragma multi_compile_fragment _ _GBUFFER_NORMALS_OCT // forward-only variant//--------------------------------------// GPU Instancing#pragma multi_compile_instancing#pragma multi_compile _ DOTS_INSTANCING_ON#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/UnlitInput.hlsl"#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/UnlitDepthNormalsPass.hlsl"ENDHLSL}}FallBack "Hidden/Universal Render Pipeline/FallbackError"// CustomEditor "UnityEditor.Rendering.Universal.ShaderGUI.UnlitShader"
}

WaterRippleInput.hlsl

#ifndef UNIVERSAL_WATERRIPPLE_INPUT_INCLUDED
#define UNIVERSAL_WATERRIPPLE_INPUT_INCLUDED#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/SurfaceInput.hlsl"CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
float4 _BaseMap_ST;
float4 _NoiseTex_ST;
half4 _BaseColor;
half _Cutoff;
half _Surface;
// half4 _HitPos;
// half _HitSize;
half _HitSpread;
half _HitFadeDistance;
half _HitFadePower;
CBUFFER_ENDTEXTURE2D(_NoiseTex);           SAMPLER(sampler_NoiseTex);
TEXTURE2D(_RampTex);           SAMPLER(sampler_RampTex);int HitAmount;
half4 HitParams[20]; //xyz:pos  w:size#endif

WaterRippleForwardPass.hlsl


#ifndef URP_WATERRIPPLE_FORWARD_PASS_INCLUDED
#define URP_WATERRIPPLE_FORWARD_PASS_INCLUDED#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Unlit.hlsl"
#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"struct Attributes
{float4 positionOS : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;float3 normalOS : NORMAL;float4 tangentOS : TANGENT;UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};struct Varyings
{float4 uv : TEXCOORD0;float fogCoord : TEXCOORD1;float4 positionCS : SV_POSITION;float3 positionWS : TEXCOORD2;float3 normalWS : TEXCOORD3;float3 viewDirWS : TEXCOORD4;UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_IDUNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
};void InitializeInputData(Varyings input, out InputData inputData)
{inputData = (InputData)0;inputData.positionWS = input.positionWS;inputData.normalWS = input.normalWS;inputData.viewDirectionWS = input.viewDirWS;inputData.shadowCoord = 0;inputData.fogCoord = 0;inputData.vertexLighting = half3(0, 0, 0);inputData.bakedGI = half3(0, 0, 0);inputData.normalizedScreenSpaceUV = 0;inputData.shadowMask = half4(1, 1, 1, 1);
}Varyings UnlitPassVertex(Attributes input)
{Varyings output = (Varyings)0;UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(input);UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(input, output);UNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(output);VertexPositionInputs vertexInput = GetVertexPositionInputs(input.positionOS.xyz);output.positionCS = vertexInput.positionCS;output.uv.xy = TRANSFORM_TEX(input.uv, _BaseMap);output.uv.zw = TRANSFORM_TEX(input.uv, _NoiseTex);#if defined(_FOG_FRAGMENT)output.fogCoord = vertexInput.positionVS.z;#elseoutput.fogCoord = ComputeFogFactor(vertexInput.positionCS.z);#endifVertexNormalInputs normalInput = GetVertexNormalInputs(input.normalOS, input.tangentOS);half3 viewDirWS = GetWorldSpaceViewDir(vertexInput.positionWS);// already normalized from normal transform to WS.output.positionWS = vertexInput.positionWS;output.normalWS = normalInput.normalWS;output.viewDirWS = viewDirWS;return output;
}half Hit(half hitNoise, half3 positionWS)
{float hitResult;//循环处理多个点的波纹for (int i = 0; i < HitAmount; i++){half disMask = distance(positionWS, HitParams[i].xyz);half range = -clamp((disMask - HitParams[i].w + hitNoise) / _HitSpread, -1, 0);half2 rampUV = half2(range, 0.5);half ramp = SAMPLE_TEXTURE2D(_RampTex, sampler_RampTex, rampUV).r;half hitFade = saturate((1.0 - disMask / _HitFadeDistance) * _HitFadePower);hitResult += hitFade * ramp;}return saturate(hitResult);
}half4 UnlitPassFragment(Varyings input) : SV_Target
{UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(input);UNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX(input);half2 uv = input.uv.xy;half2 noiseUV = input.uv.zw;half4 texColor = SAMPLE_TEXTURE2D(_BaseMap, sampler_BaseMap, uv);half3 color = texColor.rgb * _BaseColor.rgb;half alpha = texColor.a * _BaseColor.a;AlphaDiscard(alpha, _Cutoff);#if defined(_ALPHAPREMULTIPLY_ON)color *= alpha;#endifInputData inputData;InitializeInputData(input, inputData);SETUP_DEBUG_TEXTURE_DATA(inputData, input.uv, _BaseMap);#ifdef _DBUFFERApplyDecalToBaseColor(input.positionCS, color);#endif#if defined(_FOG_FRAGMENT)#if (defined(FOG_LINEAR) || defined(FOG_EXP) || defined(FOG_EXP2))float viewZ = -input.fogCoord;float nearToFarZ = max(viewZ - _ProjectionParams.y, 0);half fogFactor = ComputeFogFactorZ0ToFar(nearToFarZ);#elsehalf fogFactor = 0;#endif#elsehalf fogFactor = input.fogCoord;#endifhalf4 finalColor = UniversalFragmentUnlit(inputData, color, alpha);half noise = SAMPLE_TEXTURE2D(_NoiseTex, sampler_NoiseTex, noiseUV).r;// half disMask = distance(input.positionWS, _HitPos.xyz);// half range = -clamp((disMask - _HitSize + noise) / _HitSpread, -1, 0);// half2 rampUV = half2(range, 0.5);// half ramp = SAMPLE_TEXTURE2D(_RampTex, sampler_RampTex, rampUV).r;// half hitFade = saturate((1.0 - disMask / _HitFadeDistance) * _HitFadePower);// half hitResult = hitFade * ramp;half hitResult = Hit(noise, input.positionWS);finalColor.rgb += hitResult;finalColor.rgb = MixFog(finalColor.rgb, fogFactor);// finalColor.rgb = hitFade;return finalColor;
}#endif