Erstellen eines benutzerdefinierten Terrain-Shaders in Unity

In diesem Tutorial erstellen wir einen benutzerdefinierten Terrain-Shader in Unity, um Ihrem Terrain realistischere Texturen und Beleuchtung zu verleihen. Dieser Ansatz ermöglicht eine bessere Leistung und Kontrolle darüber, wie das Terrain mit Licht, Schatten und anderen Umgebungseffekten interagiert. Wir behandeln das Einrichten des Shaders, seine Verwendung mit dem Terrain-System von Unity und das Vornehmen von Anpassungen für optimale Leistung.

1. Einrichten des Geländes

Bevor wir uns in die Shader-Erstellung stürzen, richten wir zunächst das Gelände in Unity ein:

1. Gehen Sie in Unity zum Menü GameObject und wählen Sie 3D-Objekt > Terrain.
2. Dadurch wird Ihrer Szene ein neues Terrain-Objekt hinzugefügt. Sie können seine Größe, Höhe und andere Einstellungen im Terrain-Inspektor anpassen.
3. Sobald das Gelände erstellt ist, können Sie es mit dem Werkzeug Textur malen im Inspector bemalen. Lassen Sie das Feld vorerst leer, da wir einen benutzerdefinierten Shader anwenden werden.

2. Erstellen des Terrain-Shaders

Lassen Sie uns nun den benutzerdefinierten Terrain-Shader erstellen. Folgen Sie diesen Schritten:

1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in das Projekt-Fenster und wählen Sie Erstellen > Shader > Standard-Oberflächen-Shader.
2. Benennen Sie den Shader CustomTerrainShader und öffnen Sie ihn in Ihrem bevorzugten Code-Editor.

Ersetzen Sie den Standard-Shader-Code durch Folgendes:

Shader "Custom/TerrainShader"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}
        _Specular ("Specular", Color) = (0.2, 0.2, 0.2, 1)
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows

        sampler2D _MainTex;
        sampler2D _BumpMap;
        fixed4 _Specular;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
            float3 worldNormal;
        };

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            fixed4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_MainTex));
            o.Specular = _Specular;
            o.Smoothness = 0.5;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

3. Anwenden des Shaders auf das Terrain

Nachdem Sie den Shader erstellt haben, müssen Sie ihn auf das Geländematerial anwenden:

• Klicken Sie mit der rechten Maustaste in das Projektfenster und wählen Sie Erstellen > Material. Nennen Sie dieses Material TerrainMaterial.
• Klicken Sie im Materialinspektor auf das Dropdown-Menü Shader und wählen Sie Benutzerdefiniert > TerrainShader.
• Weisen Sie im Materialinspektor Texturen für MainTex und BumpMap zu.
• Weisen Sie dieses Material nun Ihrem Gelände zu, indem Sie das Geländeobjekt auswählen, zum Geländeinspektor gehen und im Abschnitt Materialien das TerrainMaterial festlegen.

4. Optimieren des Shaders für bessere Leistung

Um sicherzustellen, dass der Shader reibungslos läuft, insbesondere auf großen Terrains, können wir einige Einstellungen optimieren:

• Verringern Sie die Auflösung der normalen Karte oder verwenden Sie eine vereinfachte, um die GPU-Auslastung zu reduzieren.
• Deaktivieren Sie alle Funktionen des Shaders, die Sie nicht verwenden (wie Parallax Mapping oder zusätzliche Lichteffekte).
• Verwenden Sie das in Unity integrierte Terrain LOD-System, um den Detailgrad entfernter Geländeteile dynamisch anzupassen.

5. Letzte Anpassungen und Tests

Sobald der Shader angewendet und das Terrain eingerichtet ist, testen Sie ihn unter verschiedenen Lichtbedingungen. Sie können die Eigenschaften Specular und Smoothness des Shaders anpassen, um zu sehen, wie sie das Gesamtbild Ihres Terrains in verschiedenen Umgebungen beeinflussen.

Abschluss

Mit einem benutzerdefinierten Terrain-Shader können Sie die visuelle Wiedergabetreue Ihrer Terrains verbessern und gleichzeitig die Kontrolle über die Leistung behalten. Sie können diesen Shader nach Belieben erweitern, indem Sie zusätzliche Funktionen wie Detailtexturen, Triplanar-Mapping oder Tessellation hinzufügen.