노멀 벡터 시각화

이 예제의 Unity 셰이더는 메시의 노멀 벡터 값을 시각화합니다.

URP 언릿 기본 셰이더 섹션의 Unity 셰이더 소스 파일을 사용하고 ShaderLab 코드에 다음 변경 사항을 적용하십시오.

1. 이 예제의 버텍스 셰이더에 대한 입력 구조인 struct Attributes에서 각 버텍스의 노멀 벡터가 포함되어 있는 변수를 선언합니다.

   struct Attributes
   {
       float4 positionOS   : POSITION;
       // Declaring the variable containing the normal vector for each vertex.
       half3 normal        : NORMAL;
   };
   

2. 이 예제의 프래그먼트 셰이더에 대한 입력 구조인 struct Varyings에서 각 프래그먼트의 노멀 벡터 값을 저장하기 위한 변수를 선언합니다.

   struct Varyings
   {
       float4 positionHCS  : SV_POSITION;
       // The variable for storing the normal vector values.
       half3 normal        : TEXCOORD0;
   };
   

   이 예제는 각 프래그먼트의 RGB 컬러 값으로 노멀 벡터의 세 가지 컴포넌트를 사용합니다.

3. 메시의 노멀 벡터 값을 렌더링하기 위해 다음 코드를 프래그먼트 셰이더로 사용합니다.

   half4 frag(Varyings IN) : SV_Target
   {
       half4 color = 0;
       color.rgb = IN.normal;
       return color;
   }
   

4. Unity가 메시의 노멀 벡터 값을 렌더링합니다.

   

   캡슐의 일부가 검게 보이는데, 이는 해당 포인트에서 노멀 벡터 컴포넌트의 세 가지 컴포넌트가 모두 음수이기 때문입니다. 다음 단계에서 이 영역의 값을 렌더링하는 방법도 보여드리겠습니다.

5. 음수 노멀 벡터 컴포넌트를 렌더링하려면 압축 기술을 사용합니다. 노멀 컴포넌트 값 (-1..1) 범위를 컬러 값 범위 (0..1)로 압축하려면 다음 줄을 변경합니다.

   color.rgb = IN.normal;
   

   위 줄을 아래 줄로 변경하십시오.

   color.rgb = IN.normal * 0.5 + 0.5;
   

이제 Unity가 메시에서 노멀 벡터 값을 컬러로 렌더링합니다.

아래는 이 예제의 완전한 ShaderLab 코드입니다.

// 이 셰이더는 메시의 노멀 벡터 값을 시각화합니다.
Shader "Example/URPUnlitShaderNormal"
{
    Properties
    { }

    SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" "RenderPipeline" = "UniversalPipeline" }

        Pass
        {
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

            struct Attributes
            {
                float4 positionOS   : POSITION;
                // 각 버텍스에 대한 노멀 벡터를 포함하는 변수를
                // 선언합니다.
                half3 normal        : NORMAL;
            };

            struct Varyings
            {
                float4 positionHCS  : SV_POSITION;
                half3 normal        : TEXCOORD0;
            };

            Varyings vert(Attributes IN)
            {
                Varyings OUT;
                OUT.positionHCS = TransformObjectToHClip(IN.positionOS.xyz);
                // TransformObjectToWorldNormal 함수를 사용하여 오브젝트에서
                // 월드 공간으로 노멀을 변환합니다. 이 함수는 Core.hlsl에서
                // 참조되는 SpaceTransforms.hlsl 파일에서 가져왔습니다.
                OUT.normal = TransformObjectToWorldNormal(IN.normal);
                return OUT;
            }

            half4 frag(Varyings IN) : SV_Target
            {
                half4 color = 0;
                // IN.normal은 3D 벡터입니다. 각 벡터 컴포넌트의 범위는
                // -1..1입니다. 음수 값을 포함하여 모든 벡터 요소를
                // 컬러로 표시하기 위해 각 값을 0..1 범위로 압축합니다.
                color.rgb = IN.normal * 0.5 + 0.5;
                return color;
            }
            ENDHLSL
        }
    }
}