Foliage Renderer Deluxe Shader中文文档

着色器特性概览

Foliage Renderer Deluxe Shader内置以下渲染特性，并以用户友好的自定义材质检查器清晰展示：

• 剔除模式
• 深度写入开关
• 深度测试模式
• 双面法线模式
• 基于距离的网格缩放
• Y轴偏移
• 使网格与地形形状对齐（需FR）
• 顶点风动效果（需FR）
• 顶点透视弯曲
• 交互性弯曲
• 网格法线模式（标准、刷子、球形、向上）
• 透明度模式（不透明、剪裁、抖动淡出）
• 近相机淡化
• 距离相机淡化
• 斜面边缘淡化
• PBR滑块（金属度、平滑度、环境遮蔽）
• 优化纹理模式（超轻量、标准、5种打包的标准变体、昂贵）
• 底色染色（支持噪点和纹理）
• 法线强度
• 覆盖颜色遮罩，含4种遮罩模式
• 发光纹理支持，含2种遮罩模式
• 地形底色混合，含4种不同混合模式（需FR）
• 湿润效果
• 霜冻效果
• 次表面散射（简单和复杂模式）
• 饱和度控制
• 调试显示（顶点颜色预览及关键字使用情况）

包含内容

着色器

您将获得**Foliage Renderer Deluxe 着色器**。您可以在任何Unity材质的着色器选择下拉菜单中找到它，路径为`FoliageRenderer/Deluxe`。

您还将获得制作豪华版着色器所使用的全部定制化**BetterShaders堆栈着色器**。

此外，您将获得与**Foliage Renderer兼容的风力控制器**，用于调控豪华版着色材质的风力设置。

您还会获得**交互系统组件**，使您能够操控豪华版着色材质，实现动态互动效果。

RP着色器重映射器

**RP着色器重映射器**允许您创建ScriptableObjects，根据当前项目的渲染管线自动变更材质的着色器。它还会重映射着色器属性值，例如：标准着色器会被转换为通用渲染管线/光照着色器，并且_MainTex纹理会被分配给_BaseMap。当编辑器加载或项目中有重映射器选中了’启用’复选框时的代码重新编译，这一过程会自动发生。您随时可以通过选择重映射器对象并点击’应用重映射’按钮来按需进行重映射。

包内包含一个**着色器重映射器对象**，用于自动处理示例资产从标准着色器到其URP和HDRP等效着色器的转换。

您可以通过**创建 > Foliage Renderer > RP着色器重映射器**来制作额外的着色器重映射器。

额外扩展包

提及额外的扩展包，它们包含了更多实例，但可能需要额外的依赖项。具体信息请参考下文说明。

安装与设置

添加包后，您只需选择任何想要应用Deluxe Shader的材质。点击着色器选择下拉菜单，并选取 `’FoliageRenderer/Deluxe’`。

Deluxe Shader的材质检查器分为多个折叠区域，以便于导航和查找相关效果。如果您希望在**FoliageRenderer**生态系统之外工作，并且地形上没有**TerrainFoliageProviders**为您提供纹理数据，可以展示一些额外的属性。这对于基于预生成网格地形等工作也非常有用。要展示这些选项，请导航至 `窗口 > FoliageRenderer > Deluxe Shader >` 并开启“暴露地形设置( Expose Terrain Settings)”选项。

顶点设置（Vertex Settings）

顶点设置包括与改变渲染网格的顶点相关的属性和修改器。

你可以通过勾选相应的开关启用这些功能，对于交互模式（Interactable Mode），则需要从枚举下拉菜单中选择除“关闭”之外的选项。一旦启用了任何功能，相应的设置选项将会展现出来，下面是对每个功能的详细介绍：

使网格贴合地形形状（Align Mesh to Terrain Shape）

类似于Foliage Renderer的光照着色器中的功能，它会根据提供的地形高度图移动网格的顶点，使植被紧贴地形。Foliage Renderer可以自动分配这些高度图，或者你也可以在材质中手动指定。

顶点风效（Vertex Wind）

此功能会根据场景中Wind Controller组件的输出来弯曲和抖动顶点。风效可以通过FRDS Wind Controller组件或Foliage Renderer Wind Controller组件更新（后者需要同时安装Foliage Renderer）。这两个类可以互换使用。

透视效果（Perspective）

当摄像机靠近并向下看时，此功能会使网格向下弯曲贴近地形。这对于草丛等细节特别有用，可以避免直接看到网格卡片的顶部。

可交互计数（Interactable Count）

可交互计数允许你选择材质应考虑的交互器数量。交互器越多，材质渲染成本越高！因此，尽量只使用必要的最小数量。关于交互组件及性能的更多信息，请参阅下方。如果不需要任何交互器来修改材质，则将其设为“关闭”。

交互模式（Interactable Mode）

决定了对象被交互时的反应方式：

• 包裹（Wrap）：对象从交互器处推开，但在未受推力的地方会绕回来。
• 弯曲（Bend）：对象沿从其枢轴位置出发的弧线远离交互器弯曲，类似于风吹弯的效果。

网格法线设置（Mesh Normal Settings）

提供了调整使用该材质的网格法线（用于光照计算）的选项：

• 标准（Standard）：使用现有网格的法线。
• 画刷（Brush）：将现有法线沿着45度角方向向上的中间值进行插值。
• 球面（Spherical）：根据对象的枢轴点到顶点的距离确定法线，适合风格化资产和灌木。
• 向上（Up）：法线直接指向世界空间的上方，最适合草和某些风格化的资产。

透明度设置（Alpha Settings）

允许您调整材质的透明度裁剪行为，FRDS始终作为不透明、剪裁的着色器绘制以兼容间接渲染，并提供了多种微调方式。

Alpha 模式（Alpha Mode）

Alpha 模式允许你选择用于材质的 Alpha 裁剪方式：

• 关闭（Off）：不进行裁剪。
• 裁剪（Cut）：执行 Alpha 裁剪。
• 散点淡出（DitherFade）：使用快速散点算法对未裁剪区域进行淡出处理。

靠近摄像机淡出（Near Camera Fade）

启用后，当材质接近摄像机时，材质会逐渐淡出。结合噪点，这是在摄像机穿过物体之前使材质“溶解”，避免产生生硬瑕疵的好方法。

远离摄像机淡出（Far Camera Fade）

启用后，当材质远离摄像机时，材质会逐渐淡出。这是另一种用于掩盖物体绘制距离边缘的好方法。

淡出噪点（Fade Noise）

如果启用了“靠近摄像机淡出”或“远离摄像机淡出”，你可以开启“将世界噪点应用于淡出”。这将在世界空间中创建一个 3D 噪点，并将其应用于这些淡出值。

• 噪点强度（Noise Intensity）：噪点对淡出效果的影响程度，通常只需一点点即可增加淡出“边缘”的不规则性。
• 噪点对比度功率（Noise Contrast Power）：控制噪点的“粗糙度”或对比度。
• 噪点世界比例乘数（Noise World Scale Mul）：控制噪点的频率；较高值会产生更细粒度的噪点，而较低值会产生柔和波动的噪点。

淡出斜向边缘（Fade Out Glancing Edges）

启用后，这会移除与摄像机视图方向垂直的表面。这对于隐藏基于卡片的网格（如草地）的边缘非常有用。

基础PBR设置

这些滑块让您设定材质的整体物理基础渲染（PBR）值，为后续调整设定基线。

纹理与主设置

这一节对于材质输出效果和性能至关重要。纹理采样是渲染过程中较为昂贵的一部分，每个纹理不仅占用内存，在着色器中读取时也会产生大量开销。Unity的“标准”着色器让我们习惯了使用超出实际需要的纹理以追求高质量结果，这种做法并不经济。在很多场合，特别是在处理地形细节时，这些额外纹理信息实际上是冗余的（比如植物通常不需要金属质感信息）。通过精简纹理采样，我们能立即获得显著的性能提升。

豪华着色器提供了多种纹理策略供选择，旨在帮助您高效地根据内容和需求选择最适合的方案，同时还能轻松添加如发光、覆盖层、霜冻等高级特性，确保在性能上保持领先。

超轻量级（UltraLite）

• 纹理打包：仅使用一个样本，适用于风格化物件、细小细节（如草）、填充物（底层灌木）和远处LOD。非常高效。
  • 红通道：灰度遮罩，用于在基色一和基色二之间插值。
  • 绿通道：法线贴图X通道。
  • 蓝通道：环境遮蔽图乘以Alpha遮罩。
  • Alpha通道：法线贴图Y通道。

标准模式（Standard）

• 纹理使用：采用两个纹理样本，是一种常见的纹理策略，适合不需要复杂光滑度或金属质感数据的情况。
  • 基色+纹理：
    • RGB：基色
    • Alpha：Alpha遮罩
  • 法线贴图：
    • RGB：法线贴图

标准打包（Standard Packed）

• 纹理策略：在最小尺寸内提供最完整的材质数据集，也是除超轻量级外的首选策略，使用两个纹理样本。
  • 基色+纹理：
    • RGB：基色
    • Alpha：Alpha遮罩
  • 数据包纹理：
    • 红通道：光滑度贴图
    • 绿通道：法线贴图X
    • 蓝通道：环境遮蔽图
    • Alpha：法线贴图Y

标准平滑（Standard Smooth）

标准平滑是标准打包（Standard Packed）的一个简化版本，仅在法线纹理的Alpha通道上添加了光滑度贴图。它在相同的纹理内存占用下携带的数据较少，但组合起来更为简便。此模式使用**两**个纹理采样。

– **基色+纹理**:
– RGB: 基色
– Alpha通道: Alpha遮罩
– **数据包纹理**:
– RGB: 法线贴图
– Alpha通道: 光滑度

标准AO（Standard AO）

标准AO同样是标准打包的简化形式，只是在法线纹理的Alpha通道上加入了环境遮蔽贴图。与标准打包相比，它在相同纹理内存下携带的数据量较少，但组合更为快捷。此模式也使用**两**个纹理采样。

– 基色+纹理:
– RGB: 基色
– Alpha通道: Alpha遮罩
– **数据包纹理**:
– RGB: 法线贴图
– Alpha通道: 环境遮蔽贴图

标准透传（Standard Trans）

标准透传是标准打包的一个简化版本，仅在法线纹理的Alpha通道上添加了透射贴图。它在与标准打包相同的纹理内存占用下包含的数据较少，便于整合。特别适用于希望改善次表面散射效果并使用透射贴图的场景。同样使用**两**个纹理采样。

– **基色+纹理**:
– RGB: 基色
– Alpha通道: Alpha遮罩
– **数据包纹理**:
– RGB: 法线贴图
– Alpha通道: 透射贴图

昂贵模式（Expensive）

• 纹理配置：提供最全面的数据覆盖，但需额外一个纹理样本。虽然成本高于其他模式，但仍比Unity标准着色器快。使用三个纹理样本。
  • 基色+纹理：
    • RGB：基色
    • Alpha：Alpha遮罩
  • 法线贴图纹理
  • 数据包纹理：
    • 红通道：基色染色遮罩
    • 绿通道：透射贴图
    • 蓝通道：光滑度贴图
    • Alpha：环境遮蔽贴图

共享设置

• 对于每种模式，都有以下一些共同的设置项：
  • 使用UV1？：纹理采样是否应使用Texcoord1而非默认的Texcoord0？
  • 色调一/色调二：用于乘以基色和Alpha输出的HDR颜色。色调二仅在超轻量级和昂贵模式中可用。
  • 法线强度：法线贴图应用的强度。0表示无效果，1为原始强度，大于1则增强效果。

覆盖颜色（Overlay Color）

发光（Emission）

发光模式:

• RGB: 使用RGB纹理样本，并将其累加到发光输出上。
• 遮罩（Mask）: 使用RGBA纹理样本，将四种HDR颜色遮罩到该样本的R、G、B、A通道上，随后累加到发光输出中。

地形基色（Terrain Albedo）

地形基色遮罩模式（Terrain Albedo Mask Mode）:

• 关闭（Off）: 禁用此功能。
• 统一（Uniform）: 将地形基色图与整个网格的基色相结合。
• 高度（Height）: 将地形基色图与基色相组合，但仅从网格底部渐变融合。

地形基色混合模式（Ter. Albedo Blend Mode）:

• 乘法（Mul）: 将地形基色图乘以基色，使得结果变暗。
• 加法（Add）: 将地形基色图加到基色上，使结果变亮。
• 叠加（Overlay）: 类似于Photoshop中的叠加模式，深色值使物体变得更暗，亮色值使之更亮，以此方式将地形基色图叠加到基色上。
• 插值替换（Replace）: 将地形基色图通过插值方式替换到基色上。

湿润效果设置（Wetness Settings）

启用湿润效果设置后，会调整材质的基色（Albedo）、法线（Normal）、光滑度（Smoothness）和金属度（Metallic）输出，使材质呈现出“湿润”的外观。

PBR设置:

• 着色颜色（Tint Color）：该颜色将乘以湿润区域的基色。
• 光滑度（Smoothness）：湿润区域的光滑度值。
• 金属度（Metallic）：湿润区域的金属度值。
• 法线覆盖（Normal Override）：使湿润区域的表面法线平滑化。值为0时使用当前法线，值为1时完全平滑。

湿润遮罩由世界法线方向和世界位置噪点控制。

遮罩设置（Mask Settings）:

• 点衰减（Dot Falloff）：当世界法线几乎垂直时，材质湿润效果的延伸距离。
• 噪点强度（Noise Intensity）：控制噪点对遮罩的影响程度。低值仅影响边缘，高值则影响全局。
• 噪点尺度（Noise Scale）：世界空间中噪点计算的频率。数值越高，噪点越密集。
• 噪点速率（Noise Rate）：当此值大于0时，噪点随时间变化，可模拟雨滴落下的扭曲和水洼波动的效果。
• 遮罩幂（Mask Pow）：遮罩被提升的幂（指数）。这会减小遮罩大小但使边缘更锐利。
• 遮罩增益（Mask Boost）：应用于遮罩的乘数。增加增益会扩大遮罩大小并使边缘更清晰。

湿润效果同样可以通过提供的地形遮罩的绿色通道进行遮罩。

霜冻设置（Frost Settings）

启用后，霜冻效果会在材质上施加一层…霜冻…效果。记住，您不必局限于使用这些霜冻设置来渲染“霜冻”，它可能不适合您的项目。真菌过度生长、枯萎、粘液、晶体等效果都可以通过现有属性和新的数据纹理来重现。

霜冻纹理（Frost Texture）

霜冻纹理是一个数据打包纹理，将多个纹理打包到纹理的各个通道中，高效地提供足够的信息以创建逼真的效果。

• R通道：高度
• G通道：法线贴图X
• B通道：曲率贴图
• A通道：法线贴图Y

如果这听起来很复杂，不用担心，FRDS包包含了一个名为“frost_data”的霜冻纹理，您可以直接使用以获得令人信服的效果。

使用UV1?

此选项允许您选择使用网格的Texcoord1而非默认的Texcoord0作为基础UV。

颜色:

• 霜冻颜色（Frost Color）：在霜冻效果的“暗部”使用的HDR颜色。
• 高光颜色（Highlight Color）：在霜冻效果的“亮部”使用的HDR颜色。

霜冻遮罩模式（Frost Mask Mode）:

• 关闭（Off）：仅使用数据纹理进行遮罩。
• 遮罩（Mask）：根据提供的遮罩纹理控制霜冻效果的分布。
• 高度（Height）：遮罩掉网格底部，使霜冻仅出现在顶部。适用于草地、岩石乃至树木，任何需要垂直梯度的地方。
• 球形（Sphere）：遮罩掉围绕网格中心点的区域，使霜冻仅出现在边缘。非常适合蕨类植物和灌木。

次表面散射设置（SubSurface Settings）

次表面散射设置允许您模拟光线穿透半透明材质边缘的效果。虽然启用次表面散射能够丰富视觉效果，且FRDS采用了在移动硬件上也能良好运行的快速近似算法，但建议您有选择性地仅在能显著提升效果的材质上启用此功能，以节省性能。

次表面散射模式（SubSurface Mode）:

• 关闭（Off）：不应用次表面散射。
• 简单（Simple）：将次表面散射输出到材质的自发光（Emission）中。
• 复杂（Complex）：将次表面散射与阴影结合后输出到材质的自发光中。

遮罩模式（Mask Mode）:

• 关闭（Off）：不对次表面散射进行遮罩。
• 高度（Height）：仅将次表面散射应用到网格顶部，适用于草地等。
• 球形（Sphere）：遮罩网格中心，仅在网格边缘应用次表面散射，适合蕨类、灌木等。

附加遮罩设置（Additional Mask Settings）:

• 强度（Intensity）：遮罩对输出的影响程度。0表示不进行遮罩。
• 衰减（Falloff）：调整遮罩的整体大小。
• 幂（Pow）：遮罩的指数，用于减少遮罩大小并锐化边缘。
• 增强（Boost）：遮罩的乘数，用于增大遮罩并锐化边缘。

附加设置（Additional Settings）:

• SS颜色（SS Color）：用于添加到自发光以实现次表面散射的HDR颜色。

光照包裹设置（Light Wrap Settings）:

• SS Wrap：调节光照在网格上的衰减范围，光照区域即次表面散射可应用的区域。
• SS Falloff：增加光照衰减。
• SS Pow：将光照衰减提升至指数级别。
• SS Boost：与光照衰减相乘。

材质厚度设置（Material Thickness Settings）:

• 厚度（Thickness）：表示光线散射可发生的表面宽度。较高值允许更多的次表面散射。
• 厚度幂（Thick Pow）：将厚度提升至指数。
• 厚度增强（Thick Boost）：与厚度相乘。

饱和度设置（Saturation Settings）

饱和度设置允许您在所有其他效果计算完毕后，调整材质的基色和/或自发光的饱和度。这有助于将大量资产统一到期望的风格和视觉效果，或无需依赖昂贵的后期处理就能创造出有趣的视觉效果。

• 基色饱和度强度（Albedo Sat Intensity）：饱和度属性滑块对基色结果的影响程度。0表示完全不使用饱和度值。
• 自发光饱和度强度（Emission Sat Intensity）：饱和度属性滑块对自发光结果的影响程度。0表示完全不使用饱和度值。
• 饱和度（Saturation）：基色和/或自发光应有的饱和度。0表示完全灰阶，1表示保持原有饱和度不变，大于1表示增强饱和度。

调试设置（Debug Settings）

调试显示设置使您能够在渲染过程中预览材质的不同方面，以便于分析和优化。

调试模式（Debug Mode）:

• 关闭（Off）：不绘制任何调试信息。
• 顶点颜色（Vertex Color）：预览网格的顶点颜色。
• V2F0：BetterShaders效果中使用的寄存器。R通道存储局部顶点Y位置（顶点计算期间）、基色遮罩；G通道存储透光；B通道存储自发光遮罩；A通道存储Alpha。
• V2F1：另一个BetterShaders效果中使用的寄存器。RGBA缓存地形遮罩样本。地形遮罩用于额外效果的遮罩。R: 风力强度，G: 湿润度，B: 冰冻效果，A: （尚未使用）。
• 自发光（Emission）：仅输出自发光部分。

Alpha模式（Alpha Mode）:

• 关闭（Off）：不修改Alpha。
• 独立（Exclusive）：基色颜色设为顶点颜色的Alpha，并将Alpha设为1，使对象完全不透明。
• Alpha：直接使用顶点颜色的Alpha作为输出Alpha。
• 增加Alpha（Add Alpha）：将Alpha与基色相加。

在调试设置中，您还可以找到应用于该材质的活动关键字列表，有助于进一步控制和优化材质表现。

示例场景（Example Scenes）

Foliage Renderer Deluxe Shader提供了几个示例场景，帮助您直观感受着色器的实际效果。

FRDeluxeExampleScene

该场景包含预告片和宣传材料中展示的地形和Unity Terrain URP资源。场景内有一个CameraAnchor对象，下挂载了摄像机和多个球体对象。CameraAnchor通过SpinOverTime组件缓慢旋转，并确保摄像机和球体与地形对齐。每个球体都配备了一个Foliage Interactable组件和指定的作用半径。

Interactable Controller对象上有一个Foliage Interactable Manager组件，负责管理全局可交互对象数组的更新和设置。详情请参考交互系统说明。

如果预览该场景时遇到性能问题，可以找到关联到主摄像机的反射探针，改变其类型或刷新模式，以减少实时渲染带来的开销。尽管这能显著提升金属球体上的反射效果，但计算成本很高。

FRDeluxe_SettingExamples

这个场景排列了一系列预制件示例，展示了FRDS提供的多种选项。便于您快速测试不同的材质设置。

附加包（Additional Packages）

随附两个Unity包，提供更多实用资产和示例，但它们依赖于其他资源。

FRDeluxe_FRExampleScene

包含一个完全利用Foliage Renderer的示例场景。如果您拥有Foliage Renderer，解压此包即可看到FRDS着色器与Foliage Renderer渲染加速功能的结合应用。

FRDeluxe_MatManagerAssets

包含用于转换Unity地形资源的标准纹理格式到FRDS示例中使用的打包格式（如UltraLite、StandardPacked等）的Material Manager纹理打包配置。如果您拥有Material Manager包，解压此包即可利用这些资源，而Material Manager是完全免费的，强烈推荐获取。