作为材质和光照的补充,后期管线使用基于屏幕空间的像素处理算法,能够极大地提升渲染品质,相当于给你的游戏添加了一层“美颜滤镜”效果,推荐掌握。
在 Cocos Creator 3.8 版本中,新增了不少实用的特性,其中我最喜欢的,就是它自带后期效果管线,并且还内置了许多高级效果。
有用来增强画面效果的 FSR
, ColorGrading
和 Bloom
。
还有用来增强 3D 空间感的 HBAO。
以及用来抗锯齿的 TAA 和 FXAA。
可以说,在后期效果管线的加持下,整个画面效果有了质的飞跃。
今天的内容比较简单,就是教大家如何新写一个自己的后期效果。
在这之前,我们先来看看如何启用后期效果。
我们用这个经典的场景来做示范。
这个场景叫 Sponza,它包含了许多复杂的建筑结构,方便观察对比一些细节。所以,很多图形渲染相关的 DEMO 都用它来做示例。
大家可以从各类模型网站上下载到, 也可以在 Cocos Store 中搜索 Sponza,进行下载。
想要开启 Cocos Creator 3.8 中的后期管线,只需要简单的 3 步。
Cocos Creator 中的后期效果是以组件方式管理的,所以我们需要先创建一个空节点作为载体。
我们把它起名为, PostProcess,这样项目管理起来会更加直观。
选中它,在右边的属性面板中,点击添加组件按钮,找到 PostProcess,展开。
这里列出来的,就是引擎内置的所有后期效果了。
BlitScreen
的用法比较特殊,我们后面会用到,这里先跳过。
我们把除 BlitScreen
以外的所有效果都添加到这个节点上。
添加的顺序可以随意,因为每一个后效都有一个优先级,引擎内部在使用的时候会根据优先级进行排序,从而确保最后合成的效果是正确的。
我们可以看到,cc.PostProcess
组件会被自动添加到这个节点上,使这个节点成为一个后效节点。
我们找到需要开启后效的摄像机,在这个场景中,就是 Main Camera 节点,选中它,然后在属性面板中勾选 Use Post Process
,启用后效。
可以看到,在 Use Post Process
下还有一个 Post Process
参数。
我们可以把想要使用的后效节点拖动到这个属性上。这个特性非常管用,我们就可以根据项目需要,为不同的摄像机设定特定的后效处理流程。
我们也可以让它为空,引擎会自动使用全局后效节点。
那什么是全局后效节点呢?我们来看看。
我们选中 PostProcess 节点,在 cc.PostProcess
组件里,可以看到, 它有一个 Global
属性。
如果它被勾选,表示它是一个全局后效。开启了 Use Post Process
但 Post Process
参数为空的摄像机,会来使用它。
如果如果取消勾选,那么这个后效只会在引用它的摄像机上被使用。
需要注意的是,不管哪种情况,一个摄像机只会执行一个后效流程。如果一个场景中有多个全局后效节点,摄像机会使用最先找到的那一个。
我们可以发现,还是没有效果。这是因为在 Cocos Creator 3.8 中,内置管线还不支持后效,需要切换到自定义管线。
打开项目设置面板,切换到功能裁剪标签,启动自定义管线。
然后选择宏配置,填写好自定义管线名称。我们用的是默认的自定义管线,所以填 Custom 就可以了。
由于切换了管线,我们想要在 Cocos Creator 场景编辑器内看到效果的话,需要刷新一下 Cocos Creator。
我们可以关闭 Cocos Creator 再打开。也可以按下快捷键 CTRL + R
刷新 Cocos Creator。
可以看到,渲染窗口中的效果发生了变化。
我们调节一些参数值,让整个画面看起来更好些。
可以看到,当我们改动属性面板上的参数时,编辑器中就能实时看到对应的变化,非常方便。
值得说明的是,第三步只是当前版本需要,在后面的版本,比如 3.9 中,就不需要了。
关于每一个后期效果的属性介绍和使用方法,在 Cocos 引擎官方文档中都有解释。
并且呢,也有很多朋友分享了这方面的内容,大家可以去找找看,我们今天就不多说了。
接下来我们进入今天的主题:如何编写一个自己的后期效果 Shader。
后效 Shader 的编写,需要用到刚刚我们提到过的 BlitScreen 组件, BlitScreen 的作用就是将屏幕内容再绘制一次。
选中 Post Process 节点,在右边的属性面板中,我们给它添加一个 BlitScreen 后效组件。
可以看到,BlitScreen 组件上有一个材质参数。
这个材质就是决定绘制效果的关键。
接下来,我们只需要实现一个后效 Shader,并创建一个材质就可以了。
Cocos Shader 编写,最快的方法就是从引擎提供的模板开始。
我们先找到引擎内置的后效 Shader。
在资源面板中,我们定位到 internal/effects/pipeline/post-process/
。
可以看到,引擎内置的后效 Shader 都在这里。有兴趣的朋友可以自行去研究。
我们双击打开要用到的 BlitScreen Shader 文件。
可以看到它非常简单,它的 vs
引用的是一个公共头文件,我们打开看看。
可以看到,它几乎什么都没有做,只是输出了用来绘制屏幕内容的位置信息以及我们在fs中需要用到的纹理坐标。
而在它的 fs
中,也只是将屏幕颜色原封不动地输出来。
接下来,我们就基于它来实现一个可以改变画面颜色的后效。
我们选中 BlitScreen,右键选择 复制。
然后在 assets 目录下 右键选择 粘贴。把它改名为 effect-post-color,双击打开。
这里的 include
的路径是不能用的,我们需要修改一下。最简单的办法是直接把 vs
里的内容复制粘贴过来。
然后,我们添加一个 color
属性,用来设置目标颜色。
我们还需要定义一个对应的 uniform
。
找到 CCProgram fs
中的 UBO
,在这里添加一个 vec4 color
;
最后就是颜色合成了。我们把 color.rgb
与原图颜色的乘积用来做目标颜色
再把 color.a
作为混合因子与原图插值。
我们的后效 Shader 就写好了。完整 Shader
代码如下,...
表示未做修改。
CCEffect %{
techniques:
- passes:
...
properties:
color: { value: [1.0,1.0,1.0,0.5], editor: { type: color } }
}%
CCProgram vs %{
...
}%
CCProgram fs %{
...
uniform UBO {
...
vec4 color;
};
...
void main () {
fragColor = texture(inputTexture, v_uv);
vec3 destColor = fragColor.rgb * color.rgb;
fragColor.rgb = mix(fragColor.rgb, destColor, color.a);
}
}%
现在我们来看看它的效果。
回到 Cocos Creator 中,新建一个材质,起名为 mat-post-color,然后把它的 effect
切换为刚刚写好的 effect-post-color。
选中 Post-Process 节点,把它拖动到它的 Material
属性上。
调节参数,可以看到渲染效果跟着变化了。
我们的自定义后期效果 Shader 就完成了。
需要注意的是,采用今天介绍的这种方法,只能实现单 Pass
的后期效果,比如 像变灰,蒙板 等等。
如果想要实现一些需要多 Pass
才能实现的效果,比如运动模糊,景深 等效果,就需要使用代码配合。我会在下一期文章中进行分享。
好啦,今天的内容就到这里,希望能够给大家带来帮助。
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