10.热空气扭曲效果

Shader "Study/10_Distortion" {
Properties{
_NoiseTex("絮乱图", 2D) = "white" {}           // 絮乱图
_AreaTex("区域图(Alpha)：白色为显示区域，透明为不显示区域", 2D) = "white" {} // 区域图
_MoveSpeed("絮乱图移动速度", range(0,1.5)) = 1        // 絮乱图移动速度
_MoveForce("絮乱图叠加后移动强度", range(0,0.1)) = 0.1      // 絮乱图叠加强度，多张运动纹理叠加后再相乘的系数
}
Category{
// 【渲染队列】在透明物体前，类型为【透明】
Tags{ "Queue" = "Transparent+1" "RenderType" = "Transparent" }
// 最终透明混合 = 贴图RGB*贴图A + 背景RGB*(1-贴图A)
// 透明混合【源的A值】【1-SrcAlpha】
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha   // 该写法为最常用最真实的透明混合显示，半透明图的正常显示
// GEuqal 点的alpha值大于等于0.01时渲染
AlphaTest Greater .01     // 在PS区域图时，不显示的地方透明度为0即可。
// 关闭剔除，关闭灯光，不记录深度
Cull Off Lighting Off ZWrite Off

SubShader{
GrabPass{
Name "BASE"//在后续的通道中可以使用给定的名字来引用这个纹理。当你在1个场景中有多个对象使用grab pass 时候，这样做会提高效率。
Tags{ "LightMode" = "Always" }
}
Pass{
Name "BASE"
Tags{ "LightMode" = "Always" }

CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata_t {
float4 vertex : POSITION; // 输入的模型坐标顶点信息
float2 texcoord: TEXCOORD0; // 输入的模型纹理坐标集
};
struct v2f {
float4 vertex : POSITION; // 输出的顶点信息
float4 uvgrab : TEXCOORD0; // 输出的纹理做标集0
float2 uvmain : TEXCOORD1; // 输出的纹理坐标集1
};
float _MoveSpeed;  // 声明絮乱图移动速度
float _MoveForce;  // 声明运动强度
float4 _NoiseTex_ST; // 絮乱图采样
float4 _AreaTex_ST;  // 区域图采样
sampler2D _NoiseTex; // 絮乱图样本对象
sampler2D _AreaTex;  // 区域图样本对象
sampler2D _GrabTexture; // 全屏幕纹理的样本对象，由GrabPass赋值
v2f vert(appdata_t v)
{
v2f o;
// 从模型坐标-世界坐标-视坐标-（视觉平截体乘以投影矩阵并进行透视除法）-剪裁坐标
o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
// 将裁剪坐标中的【顶点信息】进行换算给uvgrab赋值
#if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP  // Direct3D类似平台scale为-1；OpenGL类似平台为1。
float scale = -1.0;
#else
float scale = 1.0;
#endif
o.uvgrab.xy = (float2(o.vertex.x, o.vertex.y * scale) + o.vertex.w) * 0.5;
o.uvgrab.zw = o.vertex.zw;
// 区域图纹理：获取输入的纹理坐标集，并且使用_MainTex_ST采样图，支持在视检器调节缩放和偏移值
o.uvmain = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _AreaTex);
//o.uvgrab = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _AreaTex);
return o;
}
half4 frag(v2f i) : COLOR
{
// 控制【UV的运动】，这样在进行采样时，offsetColor1拿到的颜色也是运动的。
half4 offsetColor1 = tex2D(_NoiseTex, i.uvmain + _Time.xz * _MoveSpeed);// 将xy与xz交叉位移
half4 offsetColor2 = tex2D(_NoiseTex, i.uvmain - _Time.yx * _MoveSpeed);// 将xy与yx交叉位移
// 将【正在移动的絮乱图纹理信息】的rg用于给uvgrab累加，加2个col就会出现2个絮乱图纹理
i.uvgrab.x += ((offsetColor1.r + offsetColor2.r) - 1) * _MoveForce; // 叠加强度
i.uvgrab.y += ((offsetColor1.g + offsetColor2.g) - 1) * _MoveForce;
// 本来只会显示物体背后的屏幕纹理(视觉上该物体透明了)
// 但是上面给x,y叠加了运动的rg值，所以就形成透明絮乱图运动的效果
half4 noiseCol = tex2Dproj(_GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uvgrab));
// 屏幕纹理不需要透明，所以设置为1。
noiseCol.a = 1.0f;
// 对区域图进行采样。
half4 areaCol = tex2D(_AreaTex, i.uvmain);
// 纹理相乘：区域纹理RBG都为1，区域纹理A为O的像素将不会显示
// 即可达到絮乱图在区域图中才显示的效果。
return  noiseCol * areaCol;
}
ENDCG
}//end pass
}//end subshader
// 用于老式显卡
SubShader{
Blend DstColor Zero
Pass{
Name "BASE"
SetTexture[_MainTex]{ combine texture }
}
}
}
}

原理大概如下：

1：通过grabpass 获取全屏得到图像

2：通过维护一个grabuv（包括通过时间位移该uv）从获取的截屏图像中取出相应纹理信息

3：通过正常的uv取出纹理信息，并与从截屏图像中取出的纹理信息进行混合