重なっても色の濃さが変わらない半透明Materialをつくりたい

Unity 3D 2019

半透明のmaterial(Standard/Fade)を使って色のついた透明なオブジェクトを作っています。
しかし、重なった時その色が加算されてしまい、色が濃くなってしまいます。

そもそも透明なので重なって色が濃くなるのは当たり前なのですが...
重なってもその色のまま(RGBAを加算させない)ようにするにはどうすればいいのでしょうか？

探してみてもUnity標準のシェーダではなさそうなので、
おすすめのサイトがあれば教えてほしいです。

お願いします。

KanazawaKureha

2019/10/14 13:11

RGBAを加算しないとしても、乗算、減算、オーバーレイ、スクリーンなど方法は沢山ありますが、イメージはどういうシェーダなのですか？

行動規範の内容に同意します

回答1件

いくつか思いついた手を試してみましたが、いかがでしょうか?

対策なし

案1:すでに描画済みのピクセルには描画しない
ステンシル機能を使い、単純に二度塗りを防いでみました。
半透明オブジェクトは奥から描画されていくため、奥のオブジェクトが最前面に出てきたように見えます。

ShaderLab
1Shader "Custom/SuppressingOverdraw"
2{
3    Properties
4    {
5        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
6        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
7        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
8        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
9    }
10    SubShader
11    {
12        Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
13
14        Stencil {
15            Ref 1
16            Comp Greater
17            Pass Replace
18        }
19
20        CGPROGRAM
21        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows alpha:fade
22        #pragma target 3.0
23
24        sampler2D _MainTex;
25
26        struct Input
27        {
28            float2 uv_MainTex;
29        };
30
31        half _Glossiness;
32        half _Metallic;
33        fixed4 _Color;
34
35        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
36        {
37            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
38            o.Albedo = c.rgb;
39            o.Metallic = _Metallic;
40            o.Smoothness = _Glossiness;
41            o.Alpha = c.a;
42        }
43        ENDCG
44    }
45    FallBack "Standard"
46}

案2:塗りのみ二度塗り防止
2パス構成とし、第1パスでは単純な色塗りにして、このときステンシル機能を使い二度塗りを防ぎ、引き続きステンシルなしの完全透明状態で陰影を描画させてみました。
塗り方式が異なるため、見え方が変わって若干鮮やかに感じます。

ShaderLab
1Shader "Custom/SuppressingAlbedoOverdraw"
2{
3    Properties
4    {
5        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
6        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
7        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
8        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
9    }
10    SubShader
11    {
12        Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
13
14        Pass
15        {
16            ZWrite Off
17            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
18
19            Stencil {
20                Ref 1
21                Comp Greater
22                Pass Replace
23            }
24
25            CGPROGRAM
26            #pragma vertex vert
27            #pragma fragment frag
28            #pragma multi_compile_fog
29
30            #include "UnityCG.cginc"
31
32            struct appdata
33            {
34                float4 vertex : POSITION;
35                float2 uv : TEXCOORD0;
36            };
37
38            struct v2f
39            {
40                float2 uv : TEXCOORD0;
41                UNITY_FOG_COORDS(1)
42                float4 vertex : SV_POSITION;
43            };
44
45            sampler2D _MainTex;
46            float4 _MainTex_ST;
47            fixed4 _Color;
48
49            v2f vert (appdata v)
50            {
51                v2f o;
52                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
53                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
54                UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
55                return o;
56            }
57
58            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
59            {
60                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _Color;
61                UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
62                return col;
63            }
64            ENDCG
65        }
66
67        CGPROGRAM
68        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows alpha
69        #pragma target 3.0
70
71        sampler2D _MainTex;
72
73        struct Input
74        {
75            float2 uv_MainTex;
76        };
77
78        half _Glossiness;
79        half _Metallic;
80        fixed4 _Color;
81
82        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
83        {
84            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
85            o.Albedo = c.rgb;
86            o.Metallic = _Metallic;
87            o.Smoothness = _Glossiness;
88            o.Alpha = 0.0;
89        }
90        ENDCG
91    }
92    FallBack "Standard"
93}

案3:完全透明で別途レンダリングし、2つの映像を混合する
前の2つの案と異なり、カメラにアタッチするスクリプトと合成用イメージエフェクトシェーダーで構成されています。
フェード対象にはレイヤーを設定（下記の例では「Faded」）し、マテリアルは完全不透明のものを使い、まず不透明状態でレンダリングします。
その後レイヤーを除外して完全透明で再度映像をレンダリングし、最後に2つを混ぜ合わせてみました。

ShaderLab
1Shader "Hidden/FaderEffect"
2{
3    Properties
4    {
5        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
6        _Alpha ("Alpha", Range(0.0, 1.0)) = 0.5
7    }
8    SubShader
9    {
10        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
11        Cull Off
12        ZWrite Off
13        ZTest Always
14
15        Pass
16        {
17            CGPROGRAM
18            #pragma vertex vert
19            #pragma fragment frag
20
21            #include "UnityCG.cginc"
22
23            struct appdata
24            {
25                float4 vertex : POSITION;
26                float2 uv : TEXCOORD0;
27            };
28
29            struct v2f
30            {
31                float2 uv : TEXCOORD0;
32                float4 vertex : SV_POSITION;
33            };
34
35            v2f vert (appdata v)
36            {
37                v2f o;
38                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
39                o.uv = v.uv;
40                return o;
41            }
42
43            sampler2D _MainTex;
44            float _Alpha;
45
46            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
47            {
48                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
49                col.a *= _Alpha;
50                return col;
51            }
52            ENDCG
53        }
54    }
55}

C#
1using UnityEngine;
2
3[RequireComponent(typeof(Camera))]
4public class Fader : MonoBehaviour
5{
6    [SerializeField] private string fadingLayer = "Faded";
7    [SerializeField][Range(0.0f, 1.0f)] private float alpha = 0.5f;
8    [SerializeField] private Shader faderEffect;
9
10    private Camera subCamera;
11    private Material faderMaterial;
12
13    private void Awake()
14    {
15        // フェード対象レイヤーの番号を探し、見つからなければフェード処理を行わない
16        var fadingLayerIndex = LayerMask.NameToLayer(this.fadingLayer);
17        if (fadingLayerIndex < 0)
18        {
19            Destroy(this);
20            return;
21        }
22
23        // 完全透明撮影用のサブカメラを作成する
24        var mainCamera = this.GetComponent<Camera>();
25        var subCameraObject = new GameObject("Sub Camera");
26        this.subCamera = subCameraObject.AddComponent<Camera>();
27        subCameraObject.transform.SetParent(this.transform, false);
28        this.subCamera.CopyFrom(mainCamera);
29        this.subCamera.enabled = false;
30        this.faderMaterial = new Material(this.faderEffect);
31
32        // レイヤーをレンダリング対象から除外する
33        var cullingMask = this.subCamera.cullingMask;
34        this.subCamera.cullingMask = cullingMask & ~(1 << fadingLayerIndex);
35    }
36
37    private void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest)
38    {
39        // まず完全不透明の映像を描画する
40        Graphics.Blit(src, dest);
41
42        // スクリーンと同サイズのレンダーテクスチャにレンダリング
43        var fadedImage = RenderTexture.GetTemporary(Screen.width, Screen.height);
44        var targetTexture = this.subCamera.targetTexture;
45        this.subCamera.targetTexture = fadedImage;
46        this.subCamera.Render();
47        this.subCamera.targetTexture = targetTexture;
48
49        // 2つの映像を混合する
50        this.faderMaterial.SetFloat("_Alpha", 1.0f - this.alpha);
51        Graphics.Blit(fadedImage, dest, this.faderMaterial);
52        RenderTexture.ReleaseTemporary(fadedImage);
53    }
54}