在顶点着色器中将顶点转换为球体

Question

我正在为 Unity 项目编写一个（希望如此）行星着色器。我对着色器比较陌生，据我了解，这里的语言是 CG Shader 的一个子集，称为 ShaderLab。

我的问题是这可以在着色器中完成吗？我有将坐标映射到球体的公式，但我只是弄得一团糟。我在 XNA 项目中使用相同的公式将平面从单位立方体映射到单位球体，并且效果很好。我做错了什么？

哦，我正在 Unity 中放置在 (0, 1, 0)，比例为 (1, 1, 1) 的库存平面预制件上进行测试。

注意事项：

• appdata_base ：一种由位置、法线和一个纹理坐标组成的顶点格式
• _Object2World：来自 Unity 的当前模型矩阵
• UNITY_MATRIX_VP：当前视图 * Unity 的投影矩阵

这是我的顶点着色器：

struct v2f {
    float4 pos : SV_POSITION;
    float3 col : COLOR0;
};

v2f vert(appdata_base v) {
    v2f o;
    o.pos = v.vertex;
    o.pos = mul(_Object2World, o.pos); // _Object2World is the current model matrix from UNITY

    o.pos.x *= sqrt(1 - o.pos.y * o.pos.y / 2 - o.pos.z * o.pos.z / 2 + o.pos.y * o.pos.y * o.pos.z * o.pos.z / 3);
    o.pos.y *= sqrt(1 - o.pos.z * o.pos.z / 2 - o.pos.x * o.pos.x / 2 + o.pos.z * o.pos.z * o.pos.x * o.pos.x / 3);
    o.pos.z *= sqrt(1 - o.pos.x * o.pos.x / 2 - o.pos.y * o.pos.y / 2 + o.pos.x * o.pos.x * o.pos.y * o.pos.y / 3);

    o.pos = mul(UNITY_MATRIX_VP, o.pos);            
    o.col = v.normal * 0.5 + 0.5;

    return o;
}

Answer 1

我在我的代码中发现了一个愚蠢的错误。我将“o.pos.x”设置为它的新值，然后使用我刚刚为“o.pos.x”计算的新值计算“o.pos.y”的结果。下面的代码可以很好地回答我的问题。

进一步评论，在 Unity 的顶点着色器中可以将坐标映射到球体。然而，我的最终目标是不可能的，或者更具挑战性的是将地形坐标映射到球体上。 Unity 不允许旋转地形网格，并且似乎施加了其他限制。使用更高级的顶点着色器也许可以实现这样的映射。

struct v2f {
    float4 pos : SV_POSITION;
    float3 col : COLOR0;
};

v2f vert(appdata_base v) {
    v2f o;

    float4 p = v.vertex;

    p.x *= sqrt(1 - v.vertex.y * v.vertex.y / 2 - v.vertex.z * v.vertex.z / 2 + v.vertex.y * v.vertex.y * v.vertex.z * v.vertex.z / 3);
    p.y *= sqrt(1 - v.vertex.z * v.vertex.z / 2 - v.vertex.x * v.vertex.x / 2 + v.vertex.z * v.vertex.z * v.vertex.x * v.vertex.x / 3);
    p.z *= sqrt(1 - v.vertex.x * v.vertex.x / 2 - v.vertex.y * v.vertex.y / 2 + v.vertex.x * v.vertex.x * v.vertex.y * v.vertex.y / 3);

    o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, p);
    o.col = v.normal * 0.5 + 0.5;

    return o;
}