魔药液体研究

实现效果——

液体(mesh部分填充、高度可调）
液体因移动晃动
液体浮沫
液体中气泡
液体粘度

液体

基本思路是：确定一个高度，截掉高度上方的几何体，只保留该高度下方的几何体。使用step判断填充范围，如果顶点高度在液面高度下，则返回1，否则返回0。

return step(i.fillEdge,0)*col

截面使用Unity内置语义VFACE，声明变量facing，朝向摄像机正面的返回1，背面返回0——所以记得加上Cull Off，截面处为背面，统一颜色填充，视觉上像是整个面被封起。

fixed4 frag (v2f i, fixed facing : VFACE) : SV_Target
{
  // ...
   return step(i.fillEdge, 0) * (facing > 0 ? col : topColor);
}

液体光泽

添加液体光泽rim。

fixed4 frag (v2f i, fixed facing : VFACE) : SV_Target
{
  //...
  float dotProduct = 1 - pow(dot(i.normal, i.viewDir), _RimPower);
  float4 RimResult = smoothstep(0.5, 1.0, dotProduct);
  RimResult *= _RimColor;
  //...
  return step(i.fillEdge, 0) * ((facing > 0 ? col : topColor) + RimResult);
}		                        

液体浮沫 ver.1

参考Minionsart的做法，在液体表面添加一层其他颜色，作为“浮沫”。声明一个浮沫层厚度变量，取高度差区域，填充上色与液体部分同理。

Q：啊这…浮沫的表面怎么填不起来… A：step返回要取一下负…卡半天QAQ

fixed4 frag (v2f i, fixed facing : VFACE) : SV_Target
{
  //...
  float4 foam = step(i.fillEdge, _Rim) - step(i.fillEdge, 0);
  //...
  return (facing > 0 ? //facing front or back
    (foam * (_FoamColor + RimResult)  //foam color
    + (step(i.fillEdge, 0)) * (col + RimResult)) //liquid color
    : step(i.fillEdge, _FoamWidth) * _TopColor); //top color
}

液体晃动

晃动液体时，瓶中液体的表面也会跟随晃动。(暂停，Minions的有一点假，只适用于轻度摇动，过大幅度时效果不好。extra用一张noise效果就…啊这…更假了)

以下切换到Gil的思路

用到compute buffer。

储存历史顶点位置，并从中获得顶点的local速度
液体表面Spring位置(这里的spring指的就是物理上的，F=-kx那个)，用spring模拟液体表面波动

找到一篇2D水面的，可以参考

spring的速度以及向上还是向下
sine+世界坐标模拟波纹
液面折射反光(偏真实的)

以下暂时记录一下compute shader相关内容:

numthreads(X, Y, Z)    

X\Y\Z分别是在某一方向上的线程数量，总线程数量则为XYZ。

Q：为什么线程分到二维速度变慢好多…

第一张图，显示了Dispatch(drawcall?)的内容，一个方块代表一个线程组。Dispatch函数将三维(?)线程组传入(?)指定kernel。图中X\Y\Z即三维上线程组数。合计XYZ个线程组。

第二张图，显示了单个线程组内的存储模式，一个方块代表一个线程。

SV_GroupThreadID：线程ID，就第二张图上根据索引确定
SV_GroupID：线程组ID，第一张图上索引确定
numthreads：线程组三围尺寸。
SV_DispatchThreadID：求上面仨的乘积计算出的索引值。SV_DispatchThreadID = SV_GroupID * numthreads + SV_GroupThreadID，也是个三维数。

这篇文章讲得很详细。

public void Dispatch(int kernelIndex, int threadGroupsX, int threadGroupsY, int threadGroupsZ);

创建新ComputeBuffer

public ComputeBuffer(int count, int stride);
public ComputeBuffer(int count, int stride, ComputeBufferType type);

count：buffer中元素数量
stride：单一元素尺寸，需要匹配自定义的buffer类型
type：buffer类型，默认为ComputeBufferType.Default，这个定义在compute文件中，也就是所谓的CS kernel，这里定义了具体的图形计算规则。

用完记得Release。

液体中气泡

想起之前在推上看到的啤酒瓶效果，现在仿佛似乎大概有了一点思路？作者在80lv写了文，从液体到气泡到液体粘度的思路都有分享。

实现气泡和浮沫，需要追踪液体的活跃度。最简单的方法就是添加一个变量储存模型受到的外力(我觉得速度来算也可以)，随后这个外力会逐渐减少平复，营造气泡和浮沫从有到无的效果。→这个和minions的脚本一样，可以直接用。

气泡的渲染时是用3D noise(？3D)实现的，用smoothstep控制泡泡大小。

泡沫也是用贴图制作，通过顶点移位实现。→用Minions的需要改改。

Legendary Lapuras