美术妹子让我给模型加个描边,我差点把Cocos卸了

引言

哈喽大家好,我是亿元程序员。

前两天美术妹子丢给我一个模型:

问我:

能不能给这个飞机加上一圈白色的描边?

我心想:不就是描边吗,小意思。

然后 我就又打开了Cocos Creator ......(为什么是又?)

然后就懵了。

Cocos 的内置standard材质里,翻遍了所有勾选项 ,愣是没找到一个"OutlineColor"。

没办法,自己动手。

好在 最后搞出来了两种方案 ,一种在编辑器点点点就行,一种自定义 effect ,效果都很能打。

言归正传 ,今天就把这两条路完整走一遍,看看一个 3D 模型描边到底是怎么做出来的。

本文源工程在文末获取,小伙伴们自行前往。

先看效果

效果就是这样:

  • 模型轮廓有一圈干净的描边
  • 颜色、粗细都可以在编辑器里直接调

话不多说,直接开干。

描边的本质:背面 Shell 法

在动手之前 ,先讲清楚一件事: 3D描边到底是怎么实现的?

最常见、也是这篇文章用的方案,叫"背面外扩 Shell 法",俗称双壳法。

思路特别朴素:

把模型沿法线方向往外推一点点,整体涂成纯白,然后只画"背面"。

为什么只画背面?因为模型的正面被原模型挡住了 ,看不见;而沿轮廓边缘的位置,外扩出来的"壳"会从原模型边上露出来一圈。

这一圈就是描边。

听上去有点绕 ,但本质就一句话:做个稍大一号的白色副本,套在原模型外面,只画背面。

接下来的两种方法,区别只在于"放大"这件事在哪一步完成。

方法一:拖两个模型叠一起(最朴素方案)

这是连 shader 都不用写的方案。

思路直接到离谱:

首先,我们先把美术妹子给的模型先拖到场景里面去:

然后,再拖一个模型到这个模型的根节点下面:

效果如下,两台一样的飞机叠在一起:

接着 ,新建一个材质球,将Shader设置成内置的builtin-unlit,描边颜色为白色,将Cull Mode设置成FRONT。

然后 ,把材质球替换掉第二架飞机的材质球,并且适当地将第二架飞机放大(下图为2倍):

就能够看到白色的飞机了:

最终效果如下:

从上面的内容看来,这个方法有比较明显的有点和缺点。

优点:

  • 0 行 shader 代码,纯靠预制体嵌套 + 材质设置
  • 门槛极低,美术自己都能改
  • 粗细颜色都在 Inspector 里调,可视化

缺点(也得说清楚):

  • 一个物体要渲染两次 ,DrawCall 翻倍
  • 描边粗细随距离变化(远处变细,近处变粗)
  • 模型中心不在原点时,等比 scale 会让外层偏移,描边粗细不均

所以 这种方案适合:美术快速验证效果 、项目里描边物体不多 、懒得碰 shader。

但如果你要其他更好的描边方法,看下面这种方案。

方法二:自定义 Shader

一个 Pass 搞定(推荐)

还是同样的思路 ------背面外扩 + 只画背面,但"放大"这一步搬到 GPU 顶点着色器里做。

好处显而易见:

  • 模型只有一份,预制体干干净净
  • 描边粗细是世界空间常量 ,不随物体scale变化
  • 想做特殊效果(距离衰减、屏幕空间等宽)只要改顶点着色器

唯一的代价 是,不要求你会创造effect,但你得会改effect。

1.找模版

首先 在资源管理器上搜索standard找到builtin-standard模板,复制一份到asses目录下,并且改个你喜欢的名字。

2. 新增pass

新增一个pass ,指定顶点着色器和片元着色器,关键也是设置rasterizerState的cullMode为front,同时添加两个变量(颜色和描边粗细)。

2. 描边顶点着色器

核心就一行:

把顶点沿世界法线方向,推出去 outlineWidth 这么远。 完事。

3. 描边片元着色器(一行)

真的就一行:

没有光照、没有贴图、没有花里胡哨,直接吐出描边颜色。

**因为只有"背面外扩"的像素能进到这里来,**所以最终只看到一圈描边。

4.应用

写完之后 就可以直接用了,还是新建一个材质,设置Effect,描边颜色和描边粗细,附上模型贴图:

5.效果演示

把材质球替换掉模型的材质球即可看到我们片头的最终效果:

结语

那么问题来了 :如果要做距离自适应描边(远处粗细看起来不变)或者屏幕空间等宽描边 的话,Cocos应该怎么卸载? 欢迎小伙伴们评论区聊聊。

本文完整工程源码 可通过点赞后私信 发送"模型描边"获取。

更多实战完整源码包含编辑器 可以通过阅读原文了解更多,感谢小伙伴们对创作的支持。


我是"亿元程序员",一位有着 8 年游戏行业经验的主程。 在游戏开发中,希望能给到您帮助,也希望通过您能帮助到大家。

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