Unity Shader 用鼠标绘制自由多边形

实现 : 支持在 Plane 上用鼠标点击，确定多边形顶点，并且绘制多边形的边，在里面填充颜色 ;

Plane 带有碰撞体 , 使用鼠标选取位置的时候涉及到碰撞检测 .

ScriptShader005.cs 脚本实现鼠标点击和向 Shader 传递信息的功能 .
Shader005.shader 实现多边形的绘制功能 .

效果图 :

1. using UnityEngine;
   
2. using System.Collections;
   
3. 
   
4. [ExecuteInEditMode]
   
5. public class ScriptShader005 : MonoBehaviour
   
6. {
   
7.     // 绑定材质
   
8.     public Material mat;
   
9. 
   
10.     // 存储获取的 3D 坐标
    
11.     Vector3[] worldPos;
    
12. 
    
13.     // 存储待绘制的多边形顶点屏幕坐标
    
14.     Vector4[] screenPos;
    
15. 
    
16.     // 多边形顶点总数
    
17.     int maxPointNum = 10;
    
18. 
    
19.     // 当前已经获得的顶点数
    
20.     int currentPointNum = 0;
    
21. 
    
22.     // 传递顶点数量给 Shader
    
23.     int pointNum2Shader = 0;
    
24. 
    
25.     // 是否处于顶点获取过程
    
26.     bool InSelection = true;
    
27. 
    
28.     void Start ()
    
29.     {
    
30.         worldPos = new Vector3[maxPointNum];
    
31.         screenPos = new Vector4[maxPointNum];
    
32.     }
    
33. 
    
34.     void Update ()
    
35.     {
    
36.         // 传递顶点屏幕位置信息给 shader
    
37.         mat.SetVectorArray ("Value", screenPos);
    
38. 
    
39.         // 传递顶点数量给 shader
    
40.         mat.SetInt ("PointNum", pointNum2Shader);
    
41. 
    
42.         // 使用摄像机发射一条射线 , 以获取要选择的 3D 位置
    
43.         Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay (Input.mousePosition);
    
44.         RaycastHit hit;
    
45.         if (Physics.Raycast (ray, out hit, 100)) {
    
46.             Debug.DrawLine (ray.origin, hit.point, Color.red);
    
47.         }
    
48. 
    
49.         // 利用鼠标点击来获取位置信息
    
50.         if (Input.GetMouseButtonDown (0) && InSelection) {
    
51.             if (currentPointNum < maxPointNum) {
    
52.                 currentPointNum++;
    
53.                 pointNum2Shader++;
    
54.                 worldPos [currentPointNum - 1] = hit.point;
    
55.                 Vector3 v3 = Camera.main.WorldToScreenPoint (worldPos [currentPointNum - 1]);
    
56.                 screenPos [currentPointNum - 1] = new Vector4 (v3.x, v3.y, v3.z, 0);
    
57.             } else {
    
58.                 // 超过了多边形顶点总数就不能继续获取
    
59.                 InSelection = false;
    
60.             }
    
61.         }
    
62. 
    
63.         // 实时更新已选择的 3D 点的屏幕位置
    
64.         for (int i = 0; i < maxPointNum; i++) {
    
65.             Vector3 v3 = Camera.main.WorldToScreenPoint (worldPos [i]);
    
66.             screenPos [i] = new Vector4 (v3.x, v3.y, v3.z, 0);
    
67.         }
    
68. 
    
69.         // 检测是否有 3D 点移动到了摄像机后面 , 如果有 , 则停止绘制
    
70.         for (int i = 0; i < currentPointNum; i++) {
    
71.             if (Vector3.Dot (worldPos [i] - Camera.main.transform.position, Camera.main.transform.forward) <= 0) {
    
72.                 pointNum2Shader = 0;
    
73.                 break;
    
74.             }
    
75.             pointNum2Shader = currentPointNum;
    
76.         }
    
77. 
    
78.     }
    
79. 
    
80.     // 抓取当前的渲染图像进行处理
    
81.     void OnRenderImage (RenderTexture src, RenderTexture dest)
    
82.     {
    
83.         Graphics.Blit (src, dest, mat);
    
84.     }
    
85. }

点击此处复制文本

MainCamera 关联的脚本 ScriptShader005.cs :

更多精彩图片 请登录

Shader005.shader :

1. Shader "Custom/Shader005" {
   
2. 
   
3.     Properties {
   
4.         // 定义基本属性 , 可以从编辑器中进行设置的变量
   
5. 
   
6.     }
   
7. 
   
8.     CGINCLUDE
   
9. 
   
10.     // 从应用程序传入顶点函数的数据结构定义
    
11.     struct a2v {
    
12.         float4 vertex : POSITION;
    
13.         float2 uv : TEXCOORD0;
    
14.     };
    
15. 
    
16.     // 从顶点函数传入片元函数的数据结构定义
    
17.     struct v2f {
    
18.         float2 uv : TEXCOORD0;
    
19.         float4 vertex : SV_POSITION;
    
20.     };
    
21. 
    
22.     // 定义贴图变量
    
23.     sampler2D _MainTex;
    
24. 
    
25.     // 定义与脚本进行通信的变量 , 10 个顶点
    
26.     vector Value[10];
    
27. 
    
28.     int PointNum = 0;
    
29. 
    
30. 
    
31.     // 计算两点之间的距离的函数
    
32.     float Dis(float4 v1, float4 v2) {
    
33.         return sqrt(pow(v1.x - v2.x,2) + pow(v1.y - v2.y,2));
    
34.     }
    
35. 
    
36.     // 绘制线段
    
37.     bool DrawLineSegment(float4 p1, float4 p2, float lineWidth, v2f i) {
    
38.         float4 center = float4((p1.x + p2.x)/2, (p1.y + p2.y)/2, 0, 0);
    
39.         // 计算点到直线的距离
    
40.         float d = abs((p2.y - p1.y) * i.vertex.x +
    
41.             (p1.x - p2.x) * i.vertex.y +
    
42.             p2.x * p1.y - p2.y * p1.x) / sqrt(pow(p2.y - p1.y, 2) + pow(p1.x - p2.x, 2));
    
43.         // 小于或者等于线宽的一般的时候就属于直线的范围
    
44.         float lineLength = sqrt(pow(p1.x - p2.x, 2) + pow(p1.y - p2.y, 2));
    
45.         if(d <= lineWidth/2 && Dis(i.vertex, center) < lineLength/2) {
    
46.             return true;
    
47.         }
    
48.         return false;
    
49.     }
    
50. 
    
51.     // 绘制多边形
    
52.     bool pnpoly(int nvert, float4 vert[10], float testx, float testy) {
    
53.         int i, j;
    
54.         bool c = false;
    
55.         float vertx[10];
    
56.         float verty[10];
    
57. 
    
58.         for(int n=0; n<nvert; n++) {
    
59.             vertx[n] = vert[n].x;
    
60.             verty[n] = vert[n].y;
    
61.         }
    
62. 
    
63.         for(i=0,j=nvert-1; i<nvert; j=i++){
    
64.             if(((verty[i] > testy) != (verty[j] > testy)) && (testx < (vertx[j] - vertx[i]) * (testy - verty[i]) / (verty[j] - verty[i]) + vertx[i])) {
    
65.                 c = !c;
    
66.             }
    
67.         }
    
68.         return c;
    
69.     }
    
70. 
    
71.     v2f vert (a2v v) {
    
72.         v2f o;
    
73.         // 将物体顶点从模型空间转换到摄像机裁剪空间
    
74.         // 简写方式 : o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
    
75.         o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
    
76.         // 2D UV 坐标变换 , 简写方式 : o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
    
77.         // o.uv = v.uv.xy * _MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw
    
78.         return o;
    
79.     }
    
80. 
    
81.     fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
    
82.         // 绘制多边形顶点
    
83.         for(int j=0; j< PointNum; j++) {
    
84.             if(Dis(i.vertex, Value[j]) < 10/2) {
    
85.                 return fixed4(1,0,0,0.5);
    
86.             }
    
87.         }
    
88. 
    
89.         // 绘制多边形的边
    
90.         for(int k=0; k<PointNum; k++) {
    
91.             if(k == PointNum - 1) {
    
92.                 if(DrawLineSegment(Value[k], Value[0], 2,i)) {
    
93.                     return fixed4(1, 1, 0, 0.5);
    
94.                 }
    
95.             } else {
    
96.                 if(DrawLineSegment(Value[k], Value[k+1], 2, i)) {
    
97.                     return fixed4(1, 1, 0, 0.5);
    
98.                 }
    
99.             }
    
100.         }
     
101. 
     
102.         // 填充多边形的里面
     
103.         if(pnpoly(PointNum, Value, i.vertex.x, i.vertex.y)) {
     
104.             return fixed4(0, 1, 0, 0.3);
     
105.         }
     
106.         return fixed4(0, 0, 0, 0);
     
107.     }
     
108. 
     
109.     ENDCG
     
110. 
     
111.     SubShader {
     
112.         Tags { "RenderType"="Opaque" }
     
113.         LOD 200
     
114. 
     
115.         Pass {
     
116.             // 选取 Alpha 混合方式
     
117.             Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
     
118.             // 在 CGPROGRAM 代码块中写自己的处理过程
     
119.             CGPROGRAM
     
120.             // 定义顶点函数和片元函数的入口分别为 vert 和 frag
     
121.             #pragma vertex vert
     
122.             #pragma fragment frag
     
123.             #include "UnityCG.cginc"
     
124.             ENDCG
     
125.         }
     
126.     }
     
127. }

点击此处复制文本

点到直线距离公式 :

感谢大佬分享~~~

厉害

请指点一下  用途是什么？？？ 有什么地方可以使用？？

这个帖子不错，大家快来顶起来！

楼主好人啊

看看资料，好东西！

感谢分享

好东西