在上一篇文章中，我们通过自定义着色器实现了一个简单的在3D游戏中选取、显示物体轮廓的实例。在文章最后，给大家留下了一个问题，就是我们的这种方法存在一定的问题，无法运用到复杂的模型上。原因是什么呢？这要从这种方法的原理上来说，其实这种方法类似于摄像机的视角方向上对物体进行了一个投影。这样的话，如果模型被其它物体遮挡的话，就会出现渲染不完全的问题，如图所示，有一位朋友在评论中提出了这个问题。那么，怎么解决这个问题呢？对于遮挡的问题，我们一般采取的方法是拉近摄像机，因此，我们这里依然采取这种方法，即如果被渲染的物体前面有遮挡物体，则将摄像机拉近，这样就可以解决这个问题了。

       那么解决了上一篇文章中的问题后，我们就来开始学习今天的内容——《Unity3D游戏开发复杂模型的选取与轮廓高亮显示》。首先，我们今天的内容是基于边缘光(RimLight)的方法来实现的，在Unity3D的官方示例中，我们可以找到这个算法，其核心算法是：

[csharp] 

1. half rim = 1.0 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), IN.worldNormal));  

2. o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);  

其中，IN.viewDir是当前视角向量，IN.worldNormal是物体的法线。dot是计算视角和法线的点积，等于视角和法线夹角的cos值，如下图：

       由于Cos的值域是1到0，所以1-cos就成了0到1，在夹角90度时达到最大值，正好用来模拟侧光的强度(与视角成90度的部分光线最强，就是边缘光了)，把这个值的变化率用一个pow函数（rim的_rimPower次方）进行放大，就能强化边缘发亮的效果。但是当物体表面比较平直时(例如立方体)，由于各个面上的法向量都是一个方向上的，因此无法体现出变化和轮廓。此外，这种方法在描绘凹的几何体时，凹的部分（包括法线贴图造成的凹凸）的边缘也都会被画出来，并不是真正意义上的边缘轮廓，就是一种侧光效果。如果大家想了解更多的内容，可以参考这里：。好了，下面我们开始具体地来讲通过这种方法来实现物体轮廓高光显示。首先编写Shader：

[csharp] 

1. Shader "Custom/Outline" {  

2. Properties {  

3.     _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)  

4.     _SpecColor ("Specular Color", Color) = (0.5, 0.5, 0.5, 1)  

5.     _Shininess ("Shininess", Range (0.03, 1)) = 1  

6.     _MainTex ("Base (RGB) Gloss (A)", 2D) = "black" {}  

7.     _BumpMap ("Normalmap", 2D) = "bump" {}  

8.     //边缘光颜色  

9.     _RimColor ("Rim Color", Color) = (0,0,0,0.0)  

10.     //放大倍数  

11.     _RimPower ("Rim Power", Range(0.5,8.0)) = 2.0  

12. }  

13. SubShader {   

14.     Tags { "RenderType"="Opaque" }  

15.     LOD 400  

16.   

17. CGPROGRAM  

18. #pragma surface surf BlinnPhong  

19. #pragma target 3.0  

20.   

21. sampler2D _MainTex;  

22. sampler2D _BumpMap;  

23. fixed4 _Color;  

24. half _Shininess;  

25. float4 _RimColor;  

26. float _RimPower;  

27.   

28. struct Input {  

29.     float2 uv_MainTex;  

30.     float2 uv_BumpMap;  

31.     float3 viewDir;  

32. };  

33.   

34. void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {  

35.       

36.     fixed4 tex = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);  

37.     o.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;  

38.     o.Gloss = tex.a;  

39.     o.Alpha = tex.a * _Color.a;  

40.     o.Specular = _Shininess;  

41.     o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, IN.uv_BumpMap));  

42.     //核心算法  

43.     half rim = 1 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), o.Normal));  

44.     o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower);  

45. }  

46. ENDCG  

47.       

48. }  

49.   

50. FallBack "Specular"  

51. }  

      在这个着色器脚本中，最重要的一个属性是_RimColor，这个值将决定我们最终渲染的效果。在上一篇文章中，我们是通过一个使用了自定义着色器的材质来实现轮廓显示的，今天我们换一种方法，怎么做呢？我们这里通过Shader来实现，在Material中有一个Shader属性，一旦改变了该属性的值，那么所有材质都将按照新的渲染方式进行渲染。我们在上一篇文章中的脚本的基础上，扩展得到下面的脚本：

[csharp] 

1. using UnityEngine;  

2. using System.Collections;  

3.   

4. public class ShowBoundry : MonoBehaviour {  

5.   

6.     //使用显示轮廓的简单材质  

7.     public Material mSimpleMat;  

8.     //默认材质  

9.     public Material mDefaultMat;  

10.   

11.     //我们今天使用Shader来直接改变模型的渲染效果，这样可以避免使用一个材质  

12.     public Shader RimLightShader;  

13.     public Color RimColor = new Color(0.2F,0.8F,10.6F,1);  

14.     //定义私有变量以存储模型的原始信息  

15.     private SkinnedMeshRenderer mSkin;  

16.     private Color mColor;  

17.     private Shader mShader;  

18.   

19.     void Start ()   

20.     {  

21.         //获取模型的SkinnedMeshRenderer  

22.         mSkin=GameObject.Find("Person").  

23.             GetComponentInChildren<SkinnedMeshRenderer>();  

24.         //获取默认颜色  

25.         mColor=mSkin.material.color;  

26.         //获取默认Shader  

27.         mShader=mSkin.material.shader;  

28.   

29.     }  

30.   

31.     void Update ()   

32.     {  

33.        //获取鼠标位置  

34.        Vector3 mPos=Input.mousePosition;  

35.        //向物体发射射线  

36.        Ray mRay=Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);  

37.        RaycastHit mHit;  

38.        //射线检验  

39.        if(Physics.Raycast(mRay,out mHit))  

40.        {  

41.           //Cube  

42.           if(mHit.collider.gameObject.tag=="Cube")  

43.           {  

44.              //将当前选中的对象材质换成带轮廓线的材质  

45.              mHit.collider.gameObject.renderer.material=mSimpleMat;  

46.              //将未选中的对象材质换成默认材质  

47.              GameObject.Find("Sphere").renderer.material=mDefaultMat;  

48.              //将模型恢复到初始状态  

49.              mSkin.material.shader=mShader;  

50.              mSkin.material.SetColor("_RimColor",mColor);  

51.              //设置提示信息  

52.              GameObject.Find("GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Cube";  

53.           }  

54.           //Sphere  

55.           if(mHit.collider.gameObject.tag=="Sphere")  

56.           {  

57.              //将当前选中的对象材质换成带轮廓线的材质  

58.              mHit.collider.gameObject.renderer.material=mSimpleMat;  

59.              //将未选中的对象材质换成默认材质  

60.              GameObject.Find("Cube").renderer.material=mDefaultMat;  

61.              //将模型恢复到初始状态  

62.              mSkin.material.shader=mShader;  

63.              mSkin.material.SetColor("_RimColor",mColor);  

64.              //设置提示信息  

65.              GameObject.Find("GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Sphere";  

66.           }  

67.           //Person  

68.           if(mHit.collider.gameObject.tag=="Person")  

69.           {  

70.              //更换Shader  

71.              mSkin.material.shader=RimLightShader;  

72.              mSkin.material.SetColor("_RimColor",RimColor);  

73.              //将未选中的对象材质换成默认材质  

74.              GameObject.Find("Cube").renderer.material=mDefaultMat;  

75.              GameObject.Find("Sphere").renderer.material=mDefaultMat;  

76.              //设置提示信息  

77.              GameObject.Find("GUIText").guiText.text="当前选择的对象是:Person";  

78.           }  

79.        }  

80.   

81.     }  

82. }  

       在今天的脚本中，我们增加了一个RimLightShader和RimColor，它们的作用是指定着色器和边缘光的颜色，我们可以通过外部来引用我们刚才定义好的自定义Shader，同时，为了保存模型的原始状态，我们定义了两个私有变量mShader和mColor，以便我们可以在适当的时候将模型的状态还原到原始状态。好了，我们来运行下今天的程序，效果如下：

       可以注意到，当角色被选中时，角色以高亮显示的形式被渲染出来，这里使用的是金***的边缘光，所以得到了这样的结果。感觉效果还不错啊。在做今天的内容的时候，经常出现着色器无效的情况，后来发现是着色器定义的名称和文件名称不符的缘故，所以大家在编写着色器的时候一定要注意啊。

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