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承接上文：（上）Unity5新版Shader模板源码解析&运动模糊屏幕特效的实现 （注意。原本叫长。为方便观看。特分上下篇幅。）

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三、运动模糊屏幕特效的实现


关于运动模糊特效，如果把握要要点的话，实现起来其实比较简单，就是一个脚本文件配合一个Shader，便可以实现较为出色的运动模糊特效。而其中的脚本文件用于控制Shader中的外部参数。
也就是说一个屏幕特效通常分为两部分来实现：

Shader实现部分
脚本实现部分

下面我们对运动模糊屏幕特效的实现分别进行简单的描述。
可以点击这里跳转到Github，查看详细注释好的运动模糊屏幕特效的实现源码。


3.1 Shader实现部分
先看一下Shader代码的写法，因为基本上已经逐行注释，就不花时间和笔墨仔细讲解了，详细注释的代码如下：

1. Shader "浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版"
   
2. {
   
3.     //------------------------------------【属性值】------------------------------------
   
4.     Properties
   
5.     {
   
6.         _MainTex("主纹理 (RGB)", 2D) = "white" {}
   
7.         _IterationNumber("迭代次数", Int)=16
   
8.     }
   
9. 
   
10.     //------------------------------------【唯一的子着色器】------------------------------------
    
11.     SubShader
    
12.     {   
    
13.         //--------------------------------唯一的通道-------------------------------
    
14.         Pass
    
15.         {
    
16.             //设置深度测试模式:渲染所有像素.等同于关闭透明度测试（AlphaTest Off）
    
17.             ZTest Always
    
18. 
    
19.             //===========开启CG着色器语言编写模块===========
    
20.             CGPROGRAM
    
21. 
    
22.             //编译指令: 指定着色器编译目标为Shader Model 3.0
    
23.             #pragma target 3.0
    
24. 
    
25.             //编译指令:告知编译器顶点和片段着色函数的名称
    
26.             #pragma vertex vert
    
27.             #pragma fragment frag
    
28. 
    
29.             //包含辅助CG头文件
    
30.             #include "UnityCG.cginc"
    
31. 
    
32.             //外部变量的声明
    
33.             uniform sampler2D _MainTex;
    
34.             uniform float _Value;
    
35.             uniform float _Value2;
    
36.             uniform float _Value3;
    
37.             uniform int _IterationNumber;
    
38. 
    
39.             //顶点输入结构
    
40.             struct vertexInput
    
41.             {
    
42.                 float4 vertex : POSITION;//顶点位置
    
43.                 float4 color : COLOR;//颜色值
    
44.                 float2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
    
45.             };
    
46. 
    
47.             //顶点输出结构
    
48.             struct vertexOutput
    
49.             {
    
50.                 half2 texcoord : TEXCOORD0;//一级纹理坐标
    
51.                 float4 vertex : SV_POSITION;//像素位置
    
52.                 fixed4 color : COLOR;//颜色值
    
53.             };
    
54. 
    
55. 
    
56.             //--------------------------------【顶点着色函数】-----------------------------
    
57.             // 输入：顶点输入结构体
    
58.             // 输出：顶点输出结构体
    
59.             //---------------------------------------------------------------------------------
    
60.             vertexOutput vert(vertexInput Input)
    
61.             {
    
62.                 //【1】声明一个输出结构对象
    
63.                 vertexOutput Output;
    
64. 
    
65.                 //【2】填充此输出结构
    
66.                 //输出的顶点位置为模型视图投影矩阵乘以顶点位置，也就是将三维空间中的坐标投影到了二维窗口
    
67.                 Output.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, Input.vertex);
    
68.                 //输出的纹理坐标也就是输入的纹理坐标
    
69.                 Output.texcoord = Input.texcoord;
    
70.                 //输出的颜色值也就是输入的颜色值
    
71.                 Output.color = Input.color;
    
72. 
    
73.                 //【3】返回此输出结构对象
    
74.                 return Output;
    
75.             }
    
76. 
    
77.             //--------------------------------【片段着色函数】-----------------------------
    
78.             // 输入：顶点输出结构体
    
79.             // 输出：float4型的颜色值
    
80.             //---------------------------------------------------------------------------------
    
81.             float4 frag(vertexOutput i) : COLOR
    
82.             {
    
83.                 //【1】设置中心坐标
    
84.                 float2 center = float2(_Value2, _Value3);
    
85.                 //【2】获取纹理坐标的x，y坐标值
    
86.                 float2 uv = i.texcoord.xy;
    
87.                 //【3】纹理坐标按照中心位置进行一个偏移
    
88.                 uv -= center;
    
89.                 //【4】初始化一个颜色值
    
90.                 float4 color = float4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    
91.                 //【5】将Value乘以一个系数
    
92.                 _Value *= 0.085;
    
93.                 //【6】设置坐标缩放比例的值
    
94.                 float scale = 1;
    
95. 
    
96.                 //【7】进行纹理颜色的迭代
    
97.                 for (int j = 1; j < _IterationNumber; ++j)
    
98.                 {
    
99.                     //将主纹理在不同坐标采样下的颜色值进行迭代累加
    
100.                     color += tex2D(_MainTex, uv * scale + center);
     
101.                     //坐标缩放比例依据循环参数的改变而变化
     
102.                     scale = 1 + (float(j * _Value));
     
103.                 }
     
104. 
     
105.                 //【8】将最终的颜色值除以迭代次数，取平均值
     
106.                 color /= (float)_IterationNumber;
     
107. 
     
108.                 //【9】返回最终的颜色值
     
109.                 return  color;
     
110.             }
     
111. 
     
112.             //===========结束CG着色器语言编写模块===========
     
113.             ENDCG
     
114.         }
     
115.     }
     
116. }

点击此处复制文本

可以发现，这是一个单子着色器、单通道的顶点&片段着色器，顶点着色函数vert中基本上都是写的比较中规中矩的代码，精髓之处在于片段着色器frag中，用一个for
循环，将像素颜色按照一条直线（uv * scale + center）进行了迭代采样累加，最终将采样的颜色的总和除以采样次数，得到了想要实现的运动模糊效果。


3.2 脚本实现部分

脚本文件的实现方面，如下的即个点是要提出来专门讲一下的，即Shader文件的获取方法和OnRenderImage函数、Blit函数。



3.2.1 Shader文件的获取



Shader文件的获取可以使用Shader.Find函数实现。需要注意，Shader.Find函数参数应该和Shader代码中的名称一致，
也就是下面的代码框架中xxx的值，而不是Shader的文件名：

1. Shader "xxxx"
   
2. {  
   
3.    
   
4. }

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举个例子，脚本代码如果是这样：

1. CurShader = Shader.Find ("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版");

点击此处复制文本

那么获取到的Shader，文件名是任意的，但Shader代码框架肯定是这样：

1. Shader "浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版"
   
2. {  
   
3. ……  
   
4. }

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3.2.2 OnRenderImage函数与Blit函数

OnRenderImage()函数是MonoBehaviour中提供的一个可供我们重写的函数，它在unity完成所有图片的渲染后被调用。所以我们想实现屏幕特效，主要依靠它来实现。而OnRenderImage函数的函数原型是:

1. void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture,RenderTexture destTexture);

点击此处复制文本

另外，我们需要配合一个Graphics.Blit函数，实现从源纹理到目标渲染纹理的拷贝过程，其原型如下三种：

1. public static void Blit(Texture source,RenderTexture dest);  
   
2. public static void Blit(Texture source,RenderTexture dest, Material mat, int pass = -1);  
   
3. public static void Blit(Texture source,Material mat, int pass = -1);

点击此处复制文本

其中。
第一个参数，Texture类型的source，原始纹理。
第二个参数，RenderTexture类型的dest，目标渲染纹理，若为null，表示直接将原始纹理拷贝到屏幕之上。
第三个参数，Material类型的mat，使用的材质（其实也就是Shader），根据不同材质的准备，就是在这里实现后期的效果的。
第四个参数，int类型的pass，有默认值 -1，表示使用所有的pass。用于指定使用哪一个pass。

说个题外话，其实在很久之前的Win32 API游戏编程中，同样原理和相似用途的Blit函数用得太多了。

好的，最后看一下实现屏幕特效的核心代码，如下：

1. void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexturedestTexture)  
   
2. {  
   
3.     //着色器实例不为空，就进行参数设置  
   
4.     if (CurShader != null)  
   
5.     {  
   
6.         //设置Shader中的外部变量  
   
7.         material.SetFloat("_IterationNumber", IterationNumber);  
   
8.         material.SetFloat("_Value", Intensity);  
   
9.         material.SetFloat("_Value2", OffsetX);  
   
10.         material.SetFloat("_Value3", OffsetY);  
    
11.         material.SetFloat("_Value4", blurWidth);  
    
12.         material.SetVector("_ScreenResolution", new Vector4(sourceTexture.width, sourceTexture.height, 0.0f, 0.0f));  
    
13.    
    
14.         //拷贝源纹理到目标渲染纹理，加上我们的材质效果  
    
15.         Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);  
    
16.     }  
    
17.     //着色器实例为空，直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的  
    
18.     else
    
19.     {  
    
20.         //直接拷贝源纹理到目标渲染纹理  
    
21.         Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);  
    
22.     }

点击此处复制文本

最后看一下详细注释后的脚本完整实现代码：

1. using UnityEngine;using System.Collections;
   
2. 
   
3. [ExecuteInEditMode]
   
4. 
   
5. public class MotionBlurEffects : MonoBehaviour
   
6. {
   
7. 
   
8.     //-------------------变量声明部分-------------------
   
9.     #region Variables
   
10.     public Shader CurShader;//着色器实例
    
11.     private Vector4 ScreenResolution;//屏幕分辨率
    
12.     private Material CurMaterial;//当前的材质
    
13. 
    
14.     [Range(5, 50)]
    
15.     public float IterationNumber = 15;
    
16.     [Range(-0.5f, 0.5f)]
    
17.     public float Intensity = 0.125f;
    
18.     [Range(-2f, 2f)]
    
19.     public float OffsetX = 0.5f;
    
20.     [Range(-2f, 2f)]
    
21.     public float OffsetY = 0.5f;
    
22. 
    
23. 
    
24.     public static float ChangeValue;
    
25.     public static float ChangeValue2;
    
26.     public static float ChangeValue3;
    
27.     public static float ChangeValue4;
    
28.     #endregion
    
29. 
    
30. 
    
31.     //-------------------------材质的get&set----------------------------
    
32.     #region MaterialGetAndSet
    
33.     Material material
    
34.     {
    
35.         get
    
36.         {
    
37.             if (CurMaterial == null)
    
38.             {
    
39.                 CurMaterial = new Material(CurShader);
    
40.                 CurMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;
    
41.             }
    
42.             return CurMaterial;
    
43.         }
    
44.     }
    
45.     #endregion
    
46. 
    
47.     //-----------------------------------------【Start()函数】---------------------------------------------  
    
48.     // 说明：此函数仅在Update函数第一次被调用前被调用
    
49.     //--------------------------------------------------------------------------------------------------------
    
50.     void Start()
    
51.     {
    
52.         //依此赋值
    
53.         ChangeValue = Intensity;
    
54.         ChangeValue2 = OffsetX;
    
55.         ChangeValue3 = OffsetY;
    
56.         ChangeValue4 = IterationNumber;
    
57. 
    
58.         //找到当前的Shader文件
    
59.         CurShader = Shader.Find("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版");
    
60. 
    
61.         //判断是否支持屏幕特效
    
62.         if (!SystemInfo.supportsImageEffects)
    
63.         {
    
64.             enabled = false;
    
65.             return;
    
66.         }
    
67.     }
    
68. 
    
69.     //-------------------------------------【OnRenderImage()函数】------------------------------------  
    
70.     // 说明：此函数在当完成所有渲染图片后被调用，用来渲染图片后期效果
    
71.     //--------------------------------------------------------------------------------------------------------
    
72.     void OnRenderImage(RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture)
    
73.     {
    
74.         //着色器实例不为空，就进行参数设置
    
75.         if (CurShader != null)
    
76.         {
    
77.             //设置Shader中的外部变量
    
78.             material.SetFloat("_IterationNumber", IterationNumber);
    
79.             material.SetFloat("_Value", Intensity);
    
80.             material.SetFloat("_Value2", OffsetX);
    
81.             material.SetFloat("_Value3", OffsetY);
    
82.             material.SetVector("_ScreenResolution", new Vector4(sourceTexture.width, sourceTexture.height, 0.0f, 0.0f));
    
83. 
    
84.             //拷贝源纹理到目标渲染纹理，加上我们的材质效果
    
85.             Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);
    
86.         }
    
87.         //着色器实例为空，直接拷贝屏幕上的效果。此情况下是没有实现屏幕特效的
    
88.         else
    
89.         {
    
90.             //直接拷贝源纹理到目标渲染纹理
    
91.             Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);
    
92.         }
    
93.          
    
94.     }
    
95. 
    
96. 
    
97.     //-----------------------------------------【OnValidate()函数】--------------------------------------  
    
98.     // 说明：此函数在编辑器中该脚本的某个值发生了改变后被调用
    
99.     //--------------------------------------------------------------------------------------------------------
    
100.     void OnValidate()
     
101.     {
     
102.         //将编辑器中的值赋值回来，确保在编辑器中值的改变立刻让结果生效
     
103.         ChangeValue4 = IterationNumber;
     
104.         ChangeValue = Intensity;
     
105.         ChangeValue2 = OffsetX;
     
106.         ChangeValue3 = OffsetY;
     
107. 
     
108.     }
     
109. 
     
110.     //-----------------------------------------【Update()函数】------------------------------------------  
     
111.     // 说明：此函数在每一帧中都会被调用
     
112.     //--------------------------------------------------------------------------------------------------------
     
113.     void Update()
     
114.     {
     
115.         if (Application.isPlaying)
     
116.         {
     
117.             //赋值
     
118.             IterationNumber = ChangeValue4;
     
119.             Intensity = ChangeValue;
     
120.             OffsetX = ChangeValue2;
     
121.             OffsetY = ChangeValue3;
     
122. 
     
123.         }
     
124. 
     
125.         //找到对应的Shader文件
     
126. #if UNITY_EDITOR
     
127.         if (Application.isPlaying != true)
     
128.         {
     
129.             CurShader = Shader.Find("浅墨Shader编程/Volume8/运动模糊特效标准版");
     
130. 
     
131.         }
     
132. #endif
     
133.     }
     
134. 
     
135. 
     
136.     //-----------------------------------------【OnDisable()函数】---------------------------------------  
     
137.     // 说明：当对象变为不可用或非激活状态时此函数便被调用  
     
138.     //--------------------------------------------------------------------------------------------------------
     
139.     void OnDisable()
     
140.     {
     
141.         if (CurMaterial)
     
142.         {
     
143.             DestroyImmediate(CurMaterial);
     
144.         }
     
145.     }
     
146. }

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3.3 关于如何使用此特效

使用方面的话比较简单，把脚本文件拖到主摄像机上面，效果就出来了

脚本文件中有如下这些参数可以调整，得到不同的模糊效果：



Iteration - Number 迭代次数
Intensity - 模糊强度
Offset X - X方向上的偏移
Offset Y - Y方向上的偏移

四、最终的效果展示

这边贴几张场景的效果图和使用了屏幕特效后的效果图。需要注意的是，本次的场景效果，除了类似CS/CF的FPS游戏的控制系统以外，
还可以使用键盘上的按键【F】，开启或者关闭运动模糊特效。正如下图所展示的：

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下面是场景实例运行的截图：

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五、后记

本来准备这次更新再稍微剖析一下Unity5中主推的Standard Shader的写法思路的，但发现这篇博文的篇幅已经有点长了，那么，StandardShader就留到下次更新再讲。

本次的更新大致如此，以后的更新依然是安排在每周一，最近一段时间尽量保证每周都更。

最后，感谢各位捧场，我们下周再见。



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本系列文章由@浅墨_毛星云 出品
        文章链接： http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/49405909
        作者：毛星云（浅墨）    微博：http://weibo.com/u/1723155442

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