Unity Shader学习笔记（22）Bloom效果

即较亮区域“扩散”到周围区域，形成一种朦胧效果。 

实现原理：先根据一个阈值获取图像中较亮的区域，存到一张纹理，再用高斯模糊渲染这个纹理，最后混合原图即可。

Bloom类：和高斯模糊类似，只是处理的不是整个屏幕，而是较亮区域。

using UnityEngine;
public class Bloom : PostEffectsBase
｛
    [Range(0, 4)]
    public int iterations = 3;          // 模糊迭代次数
    [Range(0.2f, 3.0f)]
    public float blurSpread = 0.6f;     // 模糊跨度
    [Range(1, 8)]
    public int downSample = 2;          // 模糊大小
    [Range(0.0f, 4.0f)]
    public float luminanceThreshold = 0.6f;     // 亮度阈值（一般不超过1，开了HDR可以存更高精度）
    void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)
    ｛
        if (TargetMaterial != null)
        ｛
            TargetMaterial.SetFloat("_LuminanceThreshold", luminanceThreshold);
            int rtW = src.width / downSample;
            int rtH = src.height / downSample;
            RenderTexture buffer0 = RenderTexture.GetTemporary(rtW, rtH, 0);
            buffer0.filterMode = FilterMode.Bilinear;
            Graphics.Blit(src, buffer0, TargetMaterial, 0);               // 第一个Pass把较亮区域存到buffer0
            // 迭代高斯模糊
            for (int i = 0; i < iterations; i++)
            ｛
                TargetMaterial.SetFloat("_BlurSize", 1.0f + i * blurSpread);
                RenderTexture buffer1 = RenderTexture.GetTemporary(rtW, rtH, 0);
                Graphics.Blit(buffer0, buffer1, TargetMaterial, 1);       // 第二个Pass，高斯模糊
                RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);
                buffer0 = buffer1;
                buffer1 = RenderTexture.GetTemporary(rtW, rtH, 0);
                Graphics.Blit(buffer0, buffer1, TargetMaterial, 2);       // 第三个Pass
                RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);
                buffer0 = buffer1;
            ｝
            TargetMaterial.SetTexture("_Bloom", buffer0);                // 较亮区域存到_Bloom
            Graphics.Blit(src, dest, TargetMaterial, 3);                 // 第四个Pass最后混合
            RenderTexture.ReleaseTemporary(buffer0);
        ｝
        else
            Graphics.Blit(src, dest);
    ｝
｝

Shader：

Properties ｛
    _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" ｛｝
    _Bloom ("Bloom (RGB)", 2D) = "black" ｛｝
    _LuminanceThreshold ("Luminance Threshold", Float) = 0.5        // 亮度阈值
    _BlurSize ("Blur Size", Float) = 1.0
｝
SubShader ｛
    CGINCLUDE
    #include "UnityCG.cginc"
    ...
    v2f vertExtractBright(appdata_img v) ｛
        v2f o;
        o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
        o.uv = v.texcoord;
        return o;
    ｝
    ...
    fixed4 fragExtractBright(v2f i) : SV_Target ｛
        fixed4 c = tex2D(_MainTex, i.uv);                                       // 原像素值
        fixed val = clamp(luminance(c) - _LuminanceThreshold, 0.0, 1.0);        // 亮度减去阈值，再截取到0~1
        return c * val;     // 得到提取后的亮部区域
    ｝
    // --- 上面是提取较亮部分 --- 下面是融合原图和较亮部分 --- // 
    struct v2fBloom ｛
        float4 pos : SV_POSITION; 
        half4 uv : TEXCOORD0;           // uv.xy：原图像的纹理坐标。uv.zw：_Bloom，较亮区域纹理坐标
    ｝;
    v2fBloom vertBloom(appdata_img v) ｛
        v2fBloom o;
        o.pos = UnityObjectToClipPos (v.vertex);
        o.uv.xy = v.texcoord;       
        o.uv.zw = v.texcoord;
        #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP      // 起始坐标在上面的话，就反过来
        if (_MainTex_TexelSize.y < 0.0)
            o.uv.w = 1.0 - o.uv.w;
        #endif
        return o; 
    ｝
    fixed4 fragBloom(v2fBloom i) : SV_Target ｛
        return tex2D(_MainTex, i.uv.xy) + tex2D(_Bloom, i.uv.zw);
    ｝ 
    ENDCG
    ZTest Always Cull Off ZWrite Off
    // 第一个Pass：提取出较亮部分
    Pass ｛  
        CGPROGRAM  
        #pragma vertex vertExtractBright  
        #pragma fragment fragExtractBright  
        ENDCG  
    ｝
    // 第二个Pass：对较亮部分做高斯模糊，直接调用前面定义的Pass
    UsePass "Custom/Chapter 12/Gaussian Blur/GAUSSIAN_BLUR_VERTICAL"
    // 第三个Pass：同上。高斯模糊的第二个Pass
    UsePass "Custom/Chapter 12/Gaussian Blur/GAUSSIAN_BLUR_HORIZONTAL"
    // 第四个Pass：融合原图和经高斯模糊后的较亮部分
    Pass ｛  
        CGPROGRAM  
        #pragma vertex vertBloom  
        #pragma fragment fragBloom  
        ENDCG  
    ｝
｝