MixedRealityGraphicsToolsのNPR機能の陰に画像を使用できるようにする　その②

本日は昨日に引き続きMRGTStandardShaderのトーン表現を拡張していきます。

redhologerbera.hatenablog.com

〇shader_featureの定義

URPではマテリアルから使用する機能だけチェックボックスを有効化して有効にするウーバーシェーダーシステムを使用するためにパラメータごとにshader_feature_localを使用しています。

/// <summary>
/// Features.
/// </summary>

・・・
#pragma shader_feature_local _ _DIRECTIONAL_LIGHT _DISTANT_LIGHT
#pragma shader_feature_local _NON_PHOTOREALISTIC
#pragma shader_feature_local _SHADOW_MAP//追加
・・・

　これで#if defined(_SHADOW_MAP)で条件コンパイルを行うことができるようになりました。

〇テクスチャの定義

　次にGraphicsToolsStandardInput.hlslに影ように使用するテクスチャを定義します。

　GraphicsToolsStandardInput.hlslではシェーダー内で使用される構造体および変数の定義を行っています。

多くの変数はURP用とビルドインシェーダー用の２つのパターンの定義を行う必要があります。

#if defined(_URP)
・・・
#if defined(_EMISSION)
TEXTURE2D(_EmissiveMap);
SAMPLER(sampler_EmissiveMap);
#endif
#if defined(_SHAODWMAP)
TEXTURE2D(_NPRShadowMap);
SAMPLER(sampler_NPRShadowMap);//追加
・・・
#else //ビルドインシェーダー用の記述
sampler2D _MainTex;
・・・
#if defined(_SHAODWMAP)
sampler2D _NPRShadowMap;
#endif
#endif

またテクスチャのサンプリングを行うためにはUVを使用する必要がありますが、これもテクスチャを使用する場合のみ定義されるようになっています。

そのため_SHADOW_MAPを使用している場合にもUVを使用するように定義します。

#if !defined(_DISABLE_ALBEDO_MAP) || defined(_TRIPLANAR_MAPPING) || defined(_CHANNEL_MAP) || defined(_NORMAL_MAP) || defined(_DISTANCE_TO_EDGE) || defined(_GRADIENT) || defined(_EMISSION)||defined(_SHADOW_MAP)
#define _UV
#else
#undef _UV
#endif

〇テクスチャのサンプリング

サンプリングは次のように定義します。

#if defined(_SHADOW_MAP)
#if defined(_URP)
    half3 shadowCol = SAMPLE_TEXTURE2D(_NPRShadowMap, sampler_NPRShadowMap, input.uv).xyz;
#else
    half3 shadowCol = tex2D(_NPRShadowMap,input.uv);
#endif
#endif

〇影に反映

　MRGTシェーダーでのライティングの処理はGTLightingNonPhotorealisticで行われています。

　これはGraphicsToolsLighting.hlslで定義されています。

#if defined(_NON_PHOTOREALISTIC)
    output.rgb += GTLightingNonPhotorealistic(brdfData, light.color, light.direction, worldNormal, worldViewDir);
#else
    output.rgb += GTLightingPhysicallyBased(brdfData, light.color, light.direction, worldNormal, worldViewDir);
#endif

　このため_SHADOW_MAPを使用している場合とそうではない場合で処理を分けます。

#if defined(_NON_PHOTOREALISTIC)
#if defined(_SHADOW_MAP)
    output.rgb += GTLightingNonPhotorealistic(brdfData, light.color, light.direction, worldNormal, worldViewDir,shadowCol);
#else
    output.rgb += GTLightingNonPhotorealistic(brdfData, light.color, light.direction, worldNormal, worldViewDir);
#endif
#else
    output.rgb += GTLightingPhysicallyBased(brdfData, light.color, light.direction, worldNormal, worldViewDir);
#endif

_SHADOW_MAPを使用している場合はGTLightingNonPhotorealisticの引数として新たにサンプリング結果であるshadowColを渡すようにしています。

　同時にGTLightingNonPhotorealisticも_SHADOW_MAPによって処理を分岐させます。

#if defined(_SHADOW_MAP)
half3 GTLightingNonPhotorealistic(GTBRDFData brdfData,
half3 lightColor, half3 lightDirectionWS,
half3 normalWS, half3 viewDirectionWS, half3 shadowCol)
{
#else
half3 GTLightingNonPhotorealistic(GTBRDFData brdfData,
half3 lightColor, half3 lightDirectionWS,
half3 normalWS, half3 viewDirectionWS)
{
#endif
   half NdotL = ceil(saturate(dot(normalWS, lightDirectionWS)));
#if defined(_SHADOW_MAP)
    NdotL += saturate(1-NdotL)*shadowCol;
#endif
   half3 radiance = lightColor * NdotL;

   half3 brdf = brdfData.diffuse;

   return brdf * radiance;
}

　今回は以下の処理を使用しています。