SpatialMeshで扱えるテクスチャを扱うスキャンShaderを作る。

本日はShader枠です。

先日HoloLens のSpatialMeshで使用することを想定したオリジナルのShaderを書きました。

今回はテクスチャを使用できるようにします。

〇ScanShader

youtu.be

ScanShaderは筆者オリジナルのShaderで任意の座標から波紋のように走査線を走らせることができるShaderです。

redhologerbera.hatenablog.com

今回このShaderに、テクスチャを扱えるようにします。

〇TriplanarMapping

今回はTriplanaerMappingを応用しました。

TriplanaerShaderとはMRTKStandrdShaderでも実装されている機能で、メッシュの持つUV座標を無視してテクスチャを配置することができる機能です。

MRTKのTriplanaerMappingに関しては以前の記事で紹介しています。

redhologerbera.hatenablog.com

今回はこちらを参考に改修しました。

画像のようにTextureを扱えるようになりました。TriplanaerMappingを使用しているためどのようなメッシュ形状であってもしっかりと連続したテクスチャとして機能することができます。

〇コード

Shader "HoloMoto/SpatialScenerTexture"
{
    Properties {
        _MainTex("Texutre",2D)="white"{}
        _Color ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _Center ("CenterX", vector) = (0, 0, 0)
         [Toggle] _Auto_Wave("AutoWave", Float) = 0
        _WaveSize("MaxWaveSize",Float)=10
        _Speed("WaveSpeed",float)=1
        _Radius ("Radius", float) = 5
        _LineSize("LineSize",Range(0,1))=0.075
        _Inner("InnerIntensity",Range(0,1))=0.806
        _InnerSize("InnerSize",Range(0,200))=0.14
        _MasterIntensity("MasterIntensity",Range(0,10))=0.2
    }
    SubShader
    {
      Tags{"RenderType"="Opaque"}
      Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
      BlendOp Add
      ZTest LEqual
      ZWrite On
      Cull Back
        Pass{
        CGPROGRAM
        #pragma  vertex vert
        #pragma  fragment frag
        
        #pragma shader_feature _AUTO_WAVE_ON
        #include  "UnityCG.cginc"
            float4 _Color;
            float3 _Center;
            float _Radius;
            float _LineSize;
            float _Inner;
            float _InnerSize;
            float _MasterIntensity;
            sampler2D _MainTex;
            fixed4 _MainTex_ST;

        struct  appdata_t
        {
            float4 vertex :POSITION;
            float2 uv :TEXCOORD0;
            fixed3 normal :NORMAL;
        };
        struct v2f
        {
            float2 uv :TEXCOORD0;   
            float4 pos : SV_POSITION;
            float4 worldPos : TEXCOORD1;
            //Triplanaer Mapping
            fixed3 worldNormal:COLOR3;
            fixed3 triplanaerNormal : COLOR4;
            fixed4 triplanaerPosition : TEXCOORD6;
            UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
        };

        v2f vert(appdata_t   v)
        {
            v2f o;
            UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
            UNITY_INITIALIZE_VERTEX_OUTPUT_STEREO(0);            
            o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
            o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyzw;
            fixed3 localNormal = v.normal;
            fixed3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(localNormal);
            o.triplanaerPosition = o.worldPos;
            o.uv =TRANSFORM_TEX(v.uv,_MainTex);
            o.worldNormal = worldNormal;
            o.triplanaerNormal = worldNormal;
            o.triplanaerPosition = o.worldPos;
            return o;
        }
        float _Speed;
        float _Test;
        float _WaveSize;
        float4 frag(v2f i ,fixed faceing :VFACE):COLOR{
            float radius;
            
            #if   _AUTO_WAVE_ON
            float speed = 1/_Speed;
                 radius =_WaveSize*(_Time/speed - floor(_Time/speed+1/2));
            #else
               radius = _Radius;
            #endif

            //TriplanaerSettings
            fixed3 triplanarBlend = pow(abs(i.triplanaerNormal),1);
            triplanarBlend/=dot(triplanarBlend,fixed3(1,1,1));
            float2 uvX = i.triplanaerPosition.zy * _MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
            float2 uvY = i.triplanaerPosition.xz * _MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
            float2 uvZ = i.triplanaerPosition.xy *_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;

            float3 axisSign = i.triplanaerNormal <0? -1 : 1;
            uvX*=axisSign.x;
            uvY*=axisSign.y;
            uvZ*=axisSign.z;

            fixed4 albedo = tex2D(_MainTex,uvX)*triplanarBlend.x + tex2D(_MainTex,uvY)* triplanarBlend.y+tex2D(_MainTex,uvZ)*triplanarBlend.z;
            albedo *= _Color;            
          float dist = distance(_Center, i.worldPos);
            float Isize =_LineSize +_InnerSize;
            float intensity =1/_MasterIntensity ;
                float val = 1 - step(dist, radius - Isize) * _Inner;
                val = lerp(radius - Isize, dist,radius - 3) * step(dist, radius) * val/intensity;     
                return fixed4(clamp(0,1,val*val) * albedo.r,clamp(0,1,val*val) * albedo.g,clamp(0,1,val*val)* albedo.b, 1.0);
        }
        ENDCG    
            }
        
    }
    FallBack "Diffuse"
    FallBack "Mixed Reality Toolkit/Standard"
}