摘要：
着色器配方第3章——卡通效果单元shaderton卡通着色器配方第三章——卡通特效OverView卡通效果是游戏中常用的效果之一，尤其是在动漫游戏中，以模拟动画中手绘角色的效果。第一种方法是使用坡度贴图来映射照明，第二种方法是利用算法将照明划分为不同的步长standardshader和toonshader：方法1：使用坡度贴图RampMap来知道纹理的UV范围是0-1，然后将初始光强作为另一方向上的参数信息，这样我们就可以获得按特定步长分离的光强。
Shader食谱 Chapter3--Toonshader卡通效果 
unity shader toon 卡通Shader
Shader食谱 Chapter3--Toonshader卡通效果 OverView
toon shader是游戏中比较常用的效果之一，尤其在二次元游戏中为了模拟角色在动画中手绘的效果。它是一种非真实的渲染技术，可以让3D角色显得平软很多。Toon效果实现过程主要是将大片光照接近的区域归到接近的步长，比如光照00.2全都为0,0.20.4全都视为0.2...这里主要通过两种方式来实现该效果。第一种使用坡度图映射光照，第二种使用算法来将光照分成不同步长
standardshader与toonshader比较：
方法一：使用坡度图RampMap
我们知道纹理的UV范围在0-1，我们如果将某一方向上颜色按一定的步长分隔，然后将初始的光照强度作为另一方向的 参数信息，由此则会获得按特定步长分隔的光照强度。
RampMap
Shader "ShaderCookbook/Toon" {
Properties {
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex("Main Texture",2D)="white"{}
_RampTex("Ramp",2D)="white"{}
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
#pragma surface surf Toon
#pragma target 3.0
sampler2D _MainTex;
sampler2D _RampTex;
fixed4 _Color;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
};
fixed4 LightingToon(SurfaceOutput s,fixed2 lightDir,fixed atten){
half NdotL=dot(s.Normal,lightDir);
//uv范围0~1，这里通过fixed2(NdotL,0.5)从rampmap上取样，固定V的值为0.5，通过NdotL的值
//来在坡度图上取样，由此获得如cartoon中色彩分明的效果
//如果色彩在V轴上是固定的，那么V取0~1内的值结果都一致
NdotL=tex2D(_RampTex,fixed2(NdotL,0.5));
fixed4 c;
c.rgb=s.Albedo*_LightColor0*NdotL*atten;
c.a=s.Alpha;
return c;
}
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
fixed4 c=tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex)*_Color;
o.Albedo=c.rgb;
o.Alpha=c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
方法二：使用算法来分隔光照强度
本文中一开始的比较图中的Toonshader就是使用该方式CelShadingLevels为5时表现的效果，很明显看到角色上的光照显示出一层一层的样子，CelShadingLevels越高，这种分层效果就越细致。
//使用floor方法将按_CelshadingLevels等份得到的值向下取整，依然保[0-1]范围内的cel值
half cel = floor(NdotL * _CelShadingLevels) / (_CelShadingLevels -0.10);
下面是模拟取CelShadingLevels分别为3,5时候得到cel的值
GetCel
Shader "ShaderCookbook/Toon2" {
Properties {
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex("Main Texture",2D)="white"{}
_CelShadingLevels("_CelShading Levels",Range(0,10))=1
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
#pragma surface surf CustomLambert
#pragma target 3.0
sampler2D _MainTex;
fixed4 _Color;
int _CelShadingLevels;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
};
half4 LightingCustomLambert (SurfaceOutput s, half3 lightDir, half3 viewDir, half atten) {
half NdotL = dot (s.Normal, lightDir);
//使用floor方法将按_CelshadingLevels等份得到的值向下取整，依然保[0-1]范围内的cel值
half cel = floor(NdotL * _CelShadingLevels) / (_CelShadingLevels -0.10); //Snap
half4 c;
c.rgb = s.Albedo * _LightColor0.rgb * cel * atten;
c.a = s.Alpha;
return c;
}
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
fixed4 c=tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex)*_Color;
o.Albedo=c.rgb;
o.Alpha=c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}