yu00’s blog

プログラミングに関する備忘録です

Unity ShaderLabで流れる雲を作る

はじめに

UnityのShaderLabを使って流れる雲を作る方法を説明します。
UVスクロールを使うことで雲がアニメーションします。
ノーマルマップを使うことで影をつけます。

テクスチャを作る

雲のテクスチャ

雲のテクスチャを作成します。今回はGIMPで作成します。

  • ファイル>新しい画像
    • 今回はサイズを2048pxとしました
  • レイヤー>透明部分>アルファチャンネルの追加
  • 背景画像を削除して透明にする
  • フィルター>下塗り>ノイズ>ソリッドノイズ
    • Tileableにチェック
  • 色>色を透明度に
    • Color : 黒を選択
  • ファイル>名前を付けてエクスポート
    • 今回は「Cloud.png」という名前でエクスポートします

ノーマルマップ

  • 雲のテクスチャで白黒画像を作るところまでは同様です
  • フィルター>汎用>法線マップ
    • Scaleを適当に調整します
  • ファイル>名前を付けてエクスポート
    • 今回は「CloudNormal.png」という名前でエクスポートします
  • UnityでTexture Type : Normal map に設定

マスクテクスチャ

外側を透明にするためのテクスチャを作成します。

真ん中は不透明で外側は透明なテクスチャです。
今回は「CloudMask.png」という名前で作成します。

モデルの作成

天球モデルを作成します。今回はBlenderで作成します。

  • Add>Mesh>UV Sphere
  • 下半分を削除します
  • Object>Shade Smooth
  • Add Modifier>Subdivision Surface
  • モディファイアを適用
  • UV>Unwrap
  • File>Export>FBX
    • 今回は「Cloud.fbx」という名前でエクスポートします

シェーダーの作成

Unityでシェーダーを作成します

  • Create>Shader>Standard Surface Shader

以下のように記述します

Shader "Custom/Cloud"
{

    Properties
    {
        // 色
        _Color("Color", Color) = (1,1,1,1)
        // メインテクスチャ
        _MainTex("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        // ノーマルマップスケール
        _BumpScale("Normal Scale", Float) = 1.0
        // ノーマルマップ
        [Normal] _BumpMap("Normal Map", 2D) = "bump" {}
        // マスクテクスチャ
        _MaskTex("Mask", 2D) = "white" {}
        // スクロールX速度
        _ScrollX("Scroll X Speed", float) = 0
        // スクロールY速度
        _ScrollY("Scroll Y Speed", float) = 0
    }
    SubShader
    {
        // 透過
        Tags { "RenderType" = "Transparent" "Queue" = "Transparent" }
        LOD 200
        // 背面も表示
        Cull Off

        CGPROGRAM
        // Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
        // 透過
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows alpha:blend

        // Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
        #pragma target 3.0

        sampler2D _MainTex;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
            float2 uv_BumpMap;
            float2 uv_MaskTex;
        };

        fixed4 _Color;
        float _ScrollX, _ScrollY;
        sampler2D _MaskTex;
        sampler2D _BumpMap;
        half _BumpScale;

        // Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
        // See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
        // #pragma instancing_options assumeuniformscaling
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
            // put more per-instance properties here
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

        void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            // UVスクロール量を計算
            float2 scroll = float2(_ScrollX, _ScrollY) * _Time.y;

            // Albedo comes from a texture tinted by color
            fixed4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex + scroll) * _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            // ノーマルマップを計算
            o.Normal = UnpackScaleNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap + scroll), _BumpScale);

            // マスク
            fixed4 mask = tex2D(_MaskTex, IN.uv_MaskTex);
            o.Alpha = c.a * mask.a;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

マテリアルの作成

Unityでマテリアルを作成します。

  • Create>Material
    • 今回は「Cloud.mat」という名前で作成します
  • Shader : Custom/Cloud
  • Albedo : Cloud.png
  • Normal Map : CloudNormal.png
  • Mask : CloudMask.png
  • Scroll X/Y : 適当な値

モデルの配置

Unityでモデルを配置します

  • Cloud.fbxをシーンに配置
  • Scallは今回500にしました
  • Mesh Renderer>Materials : Cloud.mat

参考サイト

バージョン