【Unity Shader入门练习】调整屏幕的亮度、饱和度和对比度

• 0x00 序言
  本文是《Unity Shader入门精要》读书笔记，最近接触到项目中用到了模糊处理，经过查阅资料，发觉模糊处理是屏幕后处理技术中的一种，就从屏幕后处理技术开始学习。[使用的Unity版本：5.6.1f1]

• 0x01效果图
  

• 0x02 屏幕后处理的定义
  屏幕后处理，通常指的是在渲染完整个场景得到屏幕图像后，再对这个图像一系列操作，实现各种屏幕特效。
  想要实现屏幕后处理的基础在于得到渲染后的屏幕图像，即抓取屏幕，而Unity为我们提供了这样一个方便的接口——OnRenderImage函数：

MonoBehaviour.OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)

• 0x03 后处理过程
  1.需要在摄像机中添加一个用于屏幕后处理的脚本。在这个脚本中，我们会实现OnRenderImage函数来获取当前屏幕的渲染纹理；
  2.调用Graphics.Blit函数使用特定的Unity Shader来对当前图像进行处理；
  3.把返回的渲染纹理显示到屏幕上。

• 0x04 后处理脚本代码

using System.Collections;using System.Collections.Generic;using UnityEngine;[ExecuteInEditMode]                         //编辑器状态下可以直接看到运行结果[RequireComponent (typeof(Camera))]public class BrightnessSaturationAndContrast : MonoBehaviour {    protected void CheckResources()    {        bool isSupported = CheckSupport();        if (isSupported == false)        {            NotSupported();        }    }    protected bool CheckSupport()    {        if (SystemInfo.supportsImageEffects == false)        {            Debug.LogWarning("This platform does not support image effects or render textures.");            return false;        }        return true;    }    protected void NotSupported()    {        enabled = false;    }    void Start () {        CheckResources();    }    //第一个参数指定了特效需要使用的Shader,第二个参数则是用于后期处理的材质。    protected Material CheckShaderAndCreateMaterial(Shader shader, Material material)    {        if(shader == null)        {            return null;        }        if (shader.isSupported && material && material.shader == shader)        {            return material;        }        if (!shader.isSupported)        {            return null;        }        else        {            material = new Material(shader);            material.hideFlags = HideFlags.DontSave;            if (material)                return material;            else                return null;        }    }    public Shader briSatConShader;    private Material briSatConMaterial;    public Material material    {        get        {            briSatConMaterial = CheckShaderAndCreateMaterial(briSatConShader, briSatConMaterial);            return briSatConMaterial;        }    }    [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 (material != null)        {            material.SetFloat("_Brightness", brightness);            material.SetFloat("_Saturation", saturation);            material.SetFloat("_Contrast", contrast);            Graphics.Blit(src, dest, material);        }        else        {            Graphics.Blit(src, dest);        }    }}

• 0x05 Shader代码

// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'Shader "Brightness Saturation And Contrast"{    //声明本例使用的各个属性    Properties{        _MainTex("Base (RGB)", 2D) = "white" {}        _Brightness("Brightness", Float) = 1        _Saturation("Saturation", Float) = 1        _Contrast("Contrast", Float) = 1    }    //定义用于屏幕后处理的pass    SubShader{        Pass{            //关闭深度写入            //为了防止它“挡住”在其后面被渲染的物体。            ZTest Always Cull Off ZWrite Off            CGPROGRAM            #pragma vertex vert            #pragma fragment frag            #include "UnityCG.cginc"            //在CG代码块中声明对应的变量            sampler2D _MainTex;            half _Brightness;            half _Saturation;            half _Contrast;            //定义顶点着色器            struct v2f{                float4 pos : SV_POSITION;                half2 uv: TEXCOORD0;            };            v2f vert(appdata_img v){                v2f o;                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);                o.uv = v.texcoord;                return o;            }            //定义片元着色器            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{                fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);                //Apply brightness                fixed3 finalColor = renderTex.rgb * _Brightness;                //Apply saturation                //['luːmɪn(ə)ns]亮度                fixed luminance = 0.2125 * renderTex.r + 0.7154 * renderTex.g + 0.0721 * renderTex.b;                fixed3 luminanceColor = fixed3(luminance, luminance, luminance);                finalColor = lerp(luminanceColor, finalColor, _Saturation);                //Apply contrast                fixed3 avgColor = fixed3(0.5, 0.5, 0.5);                finalColor = lerp(avgColor, finalColor, _Contrast);                return fixed4(finalColor, renderTex.a);            }            ENDCG        }    }    Fallback Off}