2015年09月02日

Unity 5でG-Bufferのテスト その2

G-Bufferの使い道ということで、とりあえず[1]の16.3 Simulating Absorption Using Depth Mapsを試してみようとしたのですが、色々と詰まりましたのでメモしておきます。まだ色々間違いがありそうですが。

1. RenderWithShaderで光源からの深度値のレンダリングはForwardで行う

レンダリングパスを全部Deferredにしていると、OrthogonalではレンダリングできるのにPerspectiveでは動かないという状態になりました。[2]に同じ症状の人がいましたので、Forwardにして対応しました。

2. 深度値のマクロが色々あってどれを使えばいいのかわからない

これもちゃんと一つ一つシェーダのコードを見ていけばわかるんだとは思うのですが、UnityCG.cgincに色々便利関数が定義されているんですがどれを使ってシェーダ上でどれを使えば参照できるのかなどがわかりにくかったです。まだ怪しいので要検証ですが。

3. 右手系、左手系、OpenGL、DirectXなのかわからない

色々な環境に対応するために色々な工夫がされているようですが、座標系がわかりにくかったです。環境設定のせいかもしれませんが、C#スクリプトでMatrix4x4を使う分にはOpenGL系に見えるんですが、深度値の範囲などシェーダ側ではDirectX系になっているようで、G-Bufferからワールド座標の計算などがなかなかうまくいかなくて大変でした。[3][4]にあるように、DirectXを使用する場合には、C#スクリプト側でDirectX用にプロジェクション行列を変換しないといけなかったようです。

手順
1. 平行光源とそれを子に持つサブカメラを追加する
2. 上記サブカメラにはRenderTextureにRenderWithShaderを使って深度値を書き込むスクリプトとシェーダを設定する。この辺りは[5][6]も参考にさせていただきました。
DepthRenderer_002.cs
RenderDepth_002.shader

3.メインカメラにG-Bufferを取り扱うスクリプトとシェーダを設定する。サブカメラの位置は、対象となるThirdPersonCharacterのZ軸方向後ろ上に角度で指定した位置に設定する(Update関数内)。
GBufferTest_002.cs

シェーダでは、G-Bufferでメインカメラで映っているピクセルのワールド座標を計算し、その座標をサブカメラから見た場合のワールド座標との位置差(length)を使って薄いところは明るく、厚いところは暗くするようにする。
TestShader_002.shader

C#スクリプトからマテリアルには、SetTextureやSetMatrixを使うと色々データを渡せて、それをシェーダ側で参照できることがわかりました。

実行結果

スクリプトでキャラクタが移動したり光源の角度を変えてもうまく光源からの深度値が取れるようにサブカメラの位置を制御しています。

gbuffer_test002_004.png

サブカメラの角度を変えると、一応光源の位置に応じた厚みで色が変わります。

0度
gbuffer_test002_002.png
30度
gbuffer_test002_001.png
60度
gbuffer_test002_003.png

[1] GPU Gems Chapter 16. Real-Time Approximations to Subsurface Scattering
[2] Unity Answers - A Problem About RenderWithShader and Camera Orthographic
[3] Screen Space Reflections
[4] Unity Answers - How do I reproduce the MVP matrix?
[5] kode80 - Screen Space Reflections in Unity 5
[6] Unityのオフスクリーンレンダリング
posted by シンドラー at 01:31 | Comment(0) | TrackBack(0) | Unity 5 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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