シェーダーに固定関数 TexGen を実装する

Unity 5 になる以前は、テクスチャプロパティーに {} で囲って TexGen CubeReflect などのオプションを加えることができました。 Unity 5 以降ではこれが取り除かれました。 TexGen が必要な場合は、代わりに 頂点シェーダーを使用してください。

ここでは、どのように Unity 4 から固定関数 TextGen モードを実装するかを紹介します。

キューブマップ反射 (TexGen CubeReflect)

一般的に TexGen CubeReflect は、単純な キューブマップ反射に利用されます。 ビュー空間で法線にそったビューの方向に反射し、 UV 座標として使用されます。

Shader "TexGen/CubeReflect" {
Properties {
    _Cube ("Cubemap", Cube) = "" { /* used to be TexGen CubeReflect */ }
}
SubShader { 
    Pass { 
        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #include "UnityCG.cginc"
        
        struct v2f {
            float4 pos : SV_POSITION;
            float3 uv : TEXCOORD0;
        };

        v2f vert (float4 v : POSITION, float3 n : NORMAL)
        {
            v2f o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);

            // TexGen CubeReflect:
            // reflect view direction along the normal,
            // in view space
            float3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(v));
            o.uv = reflect(-viewDir, n);
            o.uv = mul(UNITY_MATRIX_MV, float4(o.uv,0));
            return o;
        }

        samplerCUBE _Cube;
        half4 frag (v2f i) : SV_Target
        {
            return texCUBE(_Cube, i.uv);
        }
        ENDCG 
    } 
}
}

キューブマップ法線 (TexGen CubeNormal)

一般的に、TexGen CubeNormal もキューブマップ に利用されます。 TexGen CubeNormal では、ビュー空間の法線ベクトルを UV 座標として使用します。

Shader "TexGen/CubeNormal" {
Properties {
    _Cube ("Cubemap", Cube) = "" { /* used to be TexGen CubeNormal */ }
}
SubShader { 
    Pass { 
        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #include "UnityCG.cginc"
        
        struct v2f {
            float4 pos : SV_POSITION;
            float3 uv : TEXCOORD0;
        };

        v2f vert (float4 v : POSITION, float3 n : NORMAL)
        {
            v2f o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);

            // TexGen CubeNormal:
            // use view space normal of the object
            o.uv = mul((float3x3)UNITY_MATRIX_IT_MV, n);
            return o;
        }

        samplerCUBE _Cube;
        half4 frag (v2f i) : SV_Target
        {
            return texCUBE(_Cube, i.uv);
        }
        ENDCG 
    } 
}
}

オブジェクト空間座標 (TexGen ObjectLinear)

TexGen ObjectLinear では、オブジェクト空間頂点位置が UV 座標に使用されています。

Shader "TexGen/ObjectLinear" {
Properties {
    _MainTex ("Texture", 2D) = "" { /* used to be TexGen ObjectLinear */ }
}
SubShader { 
    Pass { 
        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #include "UnityCG.cginc"
        
        struct v2f {
            float4 pos : SV_POSITION;
            float3 uv : TEXCOORD0;
        };

        v2f vert (float4 v : POSITION)
        {
            v2f o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);

            // TexGen ObjectLinear:
            // use object space vertex position
            o.uv = v.xyz;
            return o;
        }

        sampler2D _MainTex;
        half4 frag (v2f i) : SV_Target
        {
            return tex2D(_MainTex, i.uv.xy);
        }
        ENDCG 
    } 
}
}

ビュー空間座標 (TexGen EyeLinear)

TexGen EyeLinear では、UV 座標にビュー空間の頂点位置が使用されます。

Shader "TexGen/EyeLinear" {
Properties {
    _MainTex ("Texture", 2D) = "" { /* used to be TexGen EyeLinear */ }
}
SubShader { 
    Pass { 
        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #include "UnityCG.cginc"
        
        struct v2f {
            float4 pos : SV_POSITION;
            float3 uv : TEXCOORD0;
        };

        v2f vert (float4 v : POSITION)
        {
            v2f o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);

            // TexGen EyeLinear:
            // use view space vertex position
            o.uv = mul(UNITY_MATRIX_MV, v).xyz;
            return o;
        }

        sampler2D _MainTex;
        half4 frag (v2f i) : SV_Target
        {
            return tex2D(_MainTex, i.uv.xy);
        }
        ENDCG 
    } 
}
}

球状環境マッピング (TexGen SphereMap)

TexGen SphereMap は、球状環境マッピングの UV 座標を計算します。 公式に関しては OpenGL TexGen reference を参照してください。

Shader "TexGen/SphereMap" {
Properties {
    _MainTex ("Texture", 2D) = "" { /* used to be TexGen SphereMap */ }
}
SubShader { 
    Pass { 
        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag
        #include "UnityCG.cginc"
        
        struct v2f {
            float4 pos : SV_POSITION;
            float2 uv : TEXCOORD0;
        };

        v2f vert (float4 v : POSITION, float3 n : NORMAL)
        {
            v2f o;
            o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);

            // TexGen SphereMap
            float3 viewDir = normalize(ObjSpaceViewDir(v));
            float3 r = reflect(-viewDir, n);
            r = mul((float3x3)UNITY_MATRIX_MV, r);
            r.z += 1;
            float m = 2 * length(r);
            o.uv = r.xy / m + 0.5;

            return o;
        }

        sampler2D _MainTex;
        half4 frag (v2f i) : SV_Target
        {
            return tex2D(_MainTex, i.uv);
        }
        ENDCG 
    } 
}
}