Unity中使用HSV颜色模型进行颜色的随机变化
发表于2019-01-23
经常能看到一些游戏中背景或是场景颜色的变换，每次进入游戏都能看到不一样的效果，像游戏Polyforge一样：
实现一个这样的效果，可以直接使用rgb颜色来随机，因为平时我们接触到的大部分都是rgb颜色，但是这样的话带来的效果就是有时候亮有时候暗，甚至有纯白纯黑。而我们想要的是鲜艳一些的，有没有办法只获取色系中的彩色部分呢？这时候HSV颜色模型就派上用场了！
关于颜色模型有很多种，这里就不做介绍了。
看一下HSV模型的样子：（图片来自百度百科）
这个模型中颜色的参数分别是：色调（H），饱和度（S），明度（V）。
很明显，我们只要确定了S和V，随机H值就可以得到任意的颜色了。
在unity中的应用很简单，c#中的Color类已经给我们封装好了方法：
Color.HSVToRGB();
Color.RGBToHSV();
在shader中的转换网上有很多，找了一个比较简洁的，已经测试可以直接使用：
CGINCLUDE
float3 RGB2HSV(float3 c)
｛
float4 K = float4(0.0, -1.0 / 3.0, 2.0 / 3.0, -1.0);
float4 p = lerp(float4(c.bg, K.wz), float4(c.gb, K.xy), step(c.b, c.g));
float4 q = lerp(float4(p.xyw, c.r), float4(c.r, p.yzx), step(p.x, c.r));
float d = q.x - min(q.w, q.y);
float e = 1.0e-10;
return float3(abs(q.z + (q.w - q.y) / (6.0 * d + e)), d / (q.x + e), q.x);
｝
float3 HSV2RGB(float3 c)
｛
float4 K = float4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);
float3 p = abs(frac(c.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);
return c.z * lerp(K.xxx, saturate(p - K.xxx), c.y);
｝
ENDCG
在C#中写了一个测试代码：
public class ColorSystemTest : MonoBehaviour ｛
Material m ;
float H;
public float S;
public float V;
// Use this for initialization
void Start () ｛
m = transform.GetComponent<Renderer>().material;
H = Random.Range(0f, 1f);
｝
// Update is called once per frame
void Update () ｛
H += Time.deltaTime*0.1f ;
H = H - (int)H;
Color target = Color.HSVToRGB(H, S, V);
m.SetVector("_Color", target);
｝
｝
就是在update中不断的修改H值，让H从0-1不断循环，看下效果：
shader中的使用方法也顺便贴出来：
Shader "Custom/HSVColor" ｛
Properties ｛
_Rate("rotate rate", Range(0,1)) = 0
｝
SubShader ｛
Tags ｛ "RenderType"="Opaque" ｝
LOD 200
CGINCLUDE
float3 RGB2HSV(float3 c)
｛
float4 K = float4(0.0, -1.0 / 3.0, 2.0 / 3.0, -1.0);
float4 p = lerp(float4(c.bg, K.wz), float4(c.gb, K.xy), step(c.b, c.g));
float4 q = lerp(float4(p.xyw, c.r), float4(c.r, p.yzx), step(p.x, c.r));
float d = q.x - min(q.w, q.y);
float e = 1.0e-10;
return float3(abs(q.z + (q.w - q.y) / (6.0 * d + e)), d / (q.x + e), q.x);
｝
float3 HSV2RGB(float3 c)
｛
float4 K = float4(1.0, 2.0 / 3.0, 1.0 / 3.0, 3.0);
float3 p = abs(frac(c.xxx + K.xyz) * 6.0 - K.www);
return c.z * lerp(K.xxx, saturate(p - K.xxx), c.y);
｝
ENDCG
Pass｛
CGPROGRAM
#include "UnityCG.cginc"
#pragma vertex vert_img
#pragma fragment frag
fixed _Rate;
float4 frag( v2f_img o ) : COLOR
｛
float3 c = float3(0.0f,0.5f,0.5f);
c.x = c.x + _Rate;
c = HSV2RGB(c);
return float4(c,1.0f);
｝
ENDCG
｝
｝
FallBack "Diffuse"
｝
此shader需要在c#中传入_Rate，即H的值。