Unity Shader 学习笔记（19） 屏幕后处理效果、调整亮度、饱和度、对比度

Unity Shader 学习笔记（19） 屏幕后处理效果、调整亮度、饱和度、对比度

参考书籍：《Unity Shader 入门精要》

屏幕后处理效果（screen post-processing effects）

即在渲染完场景得到屏幕图像后在进行处理的效果，如景深、运动模糊等。

Unity提供接口方便处理渲染后的图像：OnRenderImage。第一个参数渲染得到纹理，第二个参数是输出到屏幕的纹理。

MonoBehaviour.OnRenderImage (RenderTexture src, RenderTexture dest)

在上面函数内，通常使用Graphics.Blit函数处理渲染纹理。



- source：当前屏幕的渲染纹理或上一步处理完的渲染纹理。

- dest：目标渲染纹理，为null时就直接把结果显示在屏幕上。

- mat：使用的材质，材质的shader会进行屏幕后处理，source会传入这个shader名为_MainTex的纹理。

- pass：默认-1，即顺序调用Shader内所有Pass。否则只会调用给定索引的Pass。

- sacle：源纹理的缩放。

- offset：源纹理的偏移量。

实现屏幕后处理效果的基类 PostEffectsBase

using UnityEngine;

/// <summary>
/// 屏幕后处理效果基类
/// </summary>
[ExecuteInEditMode]
[RequireComponent(typeof(Camera))]
public class PostEffectsBase : MonoBehaviour
{
private Camera mainCamera;
public Camera MainCamera { get { return mainCamera = mainCamera == null ? GetComponent<Camera>() : mainCamera; } }

public Shader targetShader;
private Material targetMaterial = null;
public Material TargetMaterial { get { return CheckShaderAndCreateMaterial(targetShader, targetMaterial); } }

/// <summary>
/// 检测资源，如果不支持，关闭脚本活动
/// </summary>
protected void Start()
{
if (CheckSupport() == false)
enabled = false;
}

/// <summary>
/// 检测平台是否支持图片渲染
/// </summary>
/// <returns></returns>
protected bool CheckSupport()
{
if (SystemInfo.supportsImageEffects == false)
{
Debug.LogWarning("This platform does not support image effects or render textures.");
return false;
}
return true;
}

/// <summary>
/// 检测需要渲染的Shader可用性，然后返回使用了该shader的material
/// </summary>
/// <param name="shader">指定shader</param>
/// <param name="material">创建的材质</param>
/// <returns>得到指定shader的材质</returns>
protected Material CheckShaderAndCreateMaterial(Shader shader, ref Material material)
{
if (shader == null || !shader.isSupported)
return null;

if (material && material.shader == shader)
return material;

material = new Material(shader);
material.hideFlags = HideFlags.DontSave;
return material;
}
}

调整亮度（Brightness）、饱和度（Saturation）、对比度（Contrast）

调整后图像与原图对比：



通过mono脚本处理屏幕后效果：

public class BrightnessSaturationAndContrast : PostEffectsBase
{
[Range(0.0f, 3.0f)]
public float brightness = 1.0f;
[Range(0.0f, 3.0f)]
public float saturation = 1.0f;
[Range(0.0f, 3.0f)]
public float contrast = 1.0f;

void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)
{
if (TargetMaterial != null)
{
TargetMaterial.SetFloat("_Brightness", brightness);
TargetMaterial.SetFloat("_Saturation", saturation);
TargetMaterial.SetFloat("_Contrast", contrast);
}
Graphics.Blit(src, dest, TargetMaterial);
}
}

材质的shader：

Pass {
// 关掉深度写入，避免挡住后面物体渲染，（如果OnRenderImage在所有不透明Pass后直接执行（而非所有都渲染完））
ZTest Always Cull Off ZWrite Off

...

fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);

// 亮度
fixed3 finalColor = renderTex.rgb * _Brightness;

// 饱和度
fixed luminance = 0.2125 * renderTex.r + 0.7154 * renderTex.g + 0.0721 * renderTex.b;
fixed3 luminanceColor = fixed3(luminance, luminance, luminance);    // 饱和度为0的颜色值
finalColor = lerp(luminanceColor, finalColor, _Saturation);

// 对比度
fixed3 avgColor = fixed3(0.5, 0.5, 0.5);        // 对比度为0的颜色值
finalColor = lerp(avgColor, finalColor, _Contrast);

return fixed4(finalColor, renderTex.a);
}
}