后效的艺术

1.实现类似瞳孔放大的视觉扭曲效果。该效果通过组合图像拉伸、扭曲和模糊算法。

输入图像 → 横向拉伸 → 径向扭曲 → 方向模糊 → 输出图像
    ↑           ↑           ↑           ↑
  原图UV    基于距离的   正弦扭曲     4次采样
           边缘拉伸     时间动画     模糊处理

横向拉伸算法

// 计算横向距离 [-1, 1]
float distanceFromCenter = (uv.x - 0.5) * 2.0;

// 基于距离计算拉伸因子（边缘拉伸更大）
float stretchFactor = smoothstep(0.0, 1.0, abs(distanceFromCenter)) * _StretchAmount;

// 应用横向拉伸
uv.x = lerp(uv.x, 0.5 - sign(distanceFromCenter) * 0.5, stretchFactor);

// 伴随垂直微调（增强立体感）
uv.y = lerp(uv.y, sign(distanceFromCenter) * -0.01, stretchFactor);

算法特点：

• 使用smoothstep平滑边缘过渡

• 保留中心区域不变（瞳孔位置）

• 添加垂直方向微小偏移增强3D感

  动态扭曲效果

  float2 center = float2(0.5, 0.5);
  float dist = length(uv - center);
  
  // 基于距离的正弦扭曲 + 时间动画
  float twist = sin(dist * 10.0 + _Time.y * _twistSpeed) * 0.6 * 0.01;
  uv.x += twist * _twistAmount;

  数学原理：

  • dist：像素到中心的径向距离

  • dist * 10.0：产生多个扭曲环带

  • _Time.y * _twistSpeed：随时间旋转的波动

  • * 0.6 * 0.01：限制扭曲幅度，保持视觉效果自然

    方向性模糊实现

    int sampleCount = 4;
    float2 direction = normalize(half2(0.1, 0.1)); // 45度方向模糊
    
    for (int j = 0; j < sampleCount; ++j)
    {
        float offset = (float(j) / float(sampleCount - 1) - 0.5) * _blurAmount;
        float2 offsetUV = uv + direction * offset * _MainTex_TexelSize.xy * _BlurOffset;
        col += SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, offsetUV);
    }
    col /= sampleCount;

     

2.模拟心跳脉搏的屏幕后处理Shader。该效果通过组合径向脉冲扩张、动态扭曲和色差偏移三种技术，营造出类似心脏跳动时的视觉张力感

核心技术图解

时间输入 → 心跳波形生成 → 径向扩张 → 动态扭曲 → 色差偏移 → 最终输出
    ↑           ↑            ↑          ↑           ↑
  _HeartBeatSpeed  分段函数    基于距离    正弦波动   RGB通道分离

效果组合逻辑

整个后处理效果按照特定顺序叠加：

1. 拉伸阶段：改变图像的基础形貌，创造瞳孔扩张的视觉基础

2. 扭曲阶段：添加动态波纹，模拟液体或光学的波动感

3. 模糊阶段：柔化边缘，增强视觉冲击力

   心跳波形生成算法

   1. 分段函数设计

   hlsl

   half pulseMax = 1.0;        // 最大幅度
   half pulseMin = 0.0;         // 最小幅度
   half heartbeatDuration = 0.3; // 心跳上升+顶峰+下降总时间
   half pauseDuration = _pauseDurationTime;  // 低谷停顿时间
   
   // 计算当前时间在一个心跳周期中的进度
   float totalDuration = heartbeatDuration + pauseDuration;
   float currentTime = fmod(_Time.y * _HeartBeatSpeed, totalDuration);

   设计思路：将心跳周期分为四个阶段，模拟真实心跳波形：

   • 快速上升期（40%）：心室收缩，压力骤增

   • 顶峰停顿（40%）：保持收缩状态

   • 缓慢下降期（20%）：心室舒张

   • 低谷停顿：心脏休息期

   2. 波形生成代码

   hlsl

   float pulse;
   if (currentTime < heartbeatDuration * 0.4) {
       // 上升阶段：线性上升
       pulse = pulseMin + (pulseMax - pulseMin) * (currentTime / (heartbeatDuration * 0.4));
   } 
   else if (currentTime < heartbeatDuration * 0.8) {
       // 顶峰停顿：保持最大
       pulse = pulseMax;
   } 
   else if (currentTime < heartbeatDuration) {
       // 下降阶段：线性下降
       float t = currentTime - (heartbeatDuration * 0.8);
       pulse = pulseMax - (pulseMax - pulseMin) * (t / (heartbeatDuration * 0.2));
   } 
   else {
       // 低谷停顿：保持最小
       pulse = pulseMin;
   }

   波形特点：

   • 快速上升制造冲击感

   • 顶峰停顿强化收缩感

   • 缓慢下降模拟舒张

   • 低谷停顿形成节奏感

   核心效果实现

   1. 径向脉冲扩张

   hlsl

   float2 center = float2(0.5, 0.5);
   float dist = length(uv - center);
   
   // 径向扩张：uv向中心收缩，产生向外扩张的视觉错觉
   uv -= (uv - center) * pulse * _pulseAmount;

   数学原理：

   • (uv - center)：从中心指向当前像素的方向向量

   • pulse * _pulseAmount：当前时刻的脉冲强度

   • 减去方向向量×强度 → UV向中心收缩 → 图像从中心向外扩张

   视觉解释：当UV向中心收缩时，原本边缘的像素被映射到更靠近中心的位置，相当于把图像”撑开”，产生从中心向外脉冲的视觉效果。

   2. 动态扭曲增强

   hlsl

   // 基于距离的正弦扭曲
   float twist = sin(dist * 10.0 + _Time.y * 1) * 0.6 * 0.01 * pulse;
   uv.x += twist * _twistAmount;

   技术要点：

   • dist * 10.0：产生多个扭曲环带，增强层次感

   • _Time.y * 1：随时间旋转的波动

   • * pulse：扭曲强度随心跳节奏变化，增强同步感

   3. 色差偏移（Chromatic Aberration）

   hlsl

   // RGB通道分离采样
   float2 uvR = uv + float2(0.01, 0.0) * pulse * _ChromaticAberrationAmount;
   float2 uvG = uv;
   float2 uvB = uv - float2(0.01, 0.0) * pulse * _ChromaticAberrationAmount;
   
   // 合并通道
   half4 colR = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, uvR);
   half4 colG = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, uvG);
   half4 colB = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, uvB);
   half4 col = half4(colR.r, colG.g, colB.b, 1.0);

   设计原理：

   • 模拟镜头色散现象，增强视觉冲击

   • 偏移量随心跳节奏变化，强化脉搏感

   • RGB通道分离方向：红右蓝左，符合物理色散规律

   • 绿通道保持不变，维持视觉中心

3.模拟屏幕闪白、震动和模糊的后处理Shader。该效果通过组合方向模糊、高频震动和曝光增强三种技术，营造出爆炸冲击、相机剧烈晃动或角色受击时的视觉冲击感。

核心技术图解

输入图像 → 方向模糊采样 → 高频震动偏移 → 曝光增强 → 输出图像
    ↑           ↑              ↑             ↑
  _MainTex   _SampleCount    _ShakeIntensity  _Exposure
              _BlurOffset     sin(_Time.y*100)

震动算法实现

1. 高频震动计算

// 100Hz的超高频正弦波，产生剧烈抖动感
float shake = sin(_Time.y * 100.0) * 0.01;

// 应用到UV偏移
offsetUV += float2(shake, shake) * _ShakeIntensity;

数学原理：

• _Time.y * 100.0：100倍时间速度，产生肉眼无法追踪的超快震动

• * 0.01：基础偏移量控制，避免过度偏移导致图像撕裂

• * _ShakeIntensity：可调节的震动强度参数

设计思路：采用超高频（100Hz）而非普通低频（如5-10Hz）震动，模拟真实相机在剧烈冲击下的微观震颤，比普通晃动更具冲击力。

2. 频率对比分析

方向模糊实现

1. 模糊采样算法

float2 direction = normalize(half2(0.1, 0.1)); // 45度方向模糊
float blurAmount = 5 * 10.0; // 基础模糊强度

for (int j = 0; j < sampleCount; ++j)
{
    // 计算采样偏移量（-0.5到0.5均匀分布）
    float offset = (float(j) / float(sampleCount - 1) - 0.5) * blurAmount;
    
    // 应用方向、偏移和震动
    float2 offsetUV = uv + direction * offset * _MainTex_TexelSize.xy * _BlurOffset;
    offsetUV += float2(shake, shake) * _ShakeIntensity;
    
    color += SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, offsetUV);
}
color /= sampleCount;

2. 模糊参数设计

曝光增强处理

color *= _Exposure;

作用：整体提亮画面，模拟闪光灯或爆炸瞬间的光照过曝效果。配合震动和模糊，强化视觉冲击力。

参数调节指南

效果组合逻辑

时序设计

假设用于爆炸反馈：

1. 瞬间：高频震动启动，模拟冲击波

2. 同时：方向模糊增强，模拟视觉暂留

3. 伴随：曝光增强，模拟闪光

4. 衰减：各参数随时间归零（需C#脚本配合）

视觉层次

震动层：微观震颤，传递冲击感
模糊层：方向拖影，传递运动感
曝光层：整体提亮，传递能量感

4.模拟高速运动视觉感受的屏幕后处理Shader。该效果通过组合极坐标变换、动态Voronoi噪声和屏幕震动三种技术，在屏幕边缘生成动态流动的线条，配合高频抖动，营造出角色高速移动、加速冲刺或时间紧迫感的视觉体验。

核心技术图解

输入图像 → UV震动偏移 → 极坐标变换 → Voronoi噪声 → 速度线生成 → 颜色混合 → 输出
    ↑           ↑            ↑             ↑              ↑            ↑
  _MainTex   sin(_Time*60) 中心点(0.5)   时间动画      边缘检测    _SpeedLineColor

极坐标变换原理

1. 坐标转换算法

void Unity_PolarCoordinates_float(float2 UV, float2 Center, float RadialScale, 
                                   float LengthScale, out float2 Out)
{
    float2 delta = UV - Center;                    // 计算相对于中心的向量
    float radius = length(delta) * 2 * RadialScale; // 极径（距离）
    float angle = atan2(delta.x, delta.y) * 1.0/6.28 * LengthScale; // 极角（角度）
    Out = float2(radius, angle);
}

数学原理：

• radius：像素到屏幕中心的距离，决定线条的径向位置

• angle：像素的方向角，决定线条的周向位置

• 输出坐标系：(r, θ) 将笛卡尔坐标转换为极坐标

视觉意义：将屏幕从”方形的XY网格”转换为”圆形的距离-角度”坐标系，使得在边缘生成的线条能够围绕中心自然弯曲。

2. 参数调校

Unity_PolarCoordinates_float(uv, float2(0.5, 0.5), 0.6, 1, _PolarCoordinates);

Voronoi噪声生成

1. 随机向量函数

inline float2 Unity_Voronoi_RandomVector_float(float2 UV, float offset)
{
    float2x2 m = float2x2(15.27, 47.63, 99.41, 89.98);
    UV = frac(sin(mul(UV, m)));  // 哈希函数生成随机值
    return float2(sin(UV.y+offset)*0.5+0.5, cos(UV.x*offset)*0.5+0.5);
}

算法特点：使用固定矩阵和三角函数生成确定性随机，保证每帧计算结果一致。

2. Voronoi核心算法

void Unity_Voronoi_float(float2 UV, float AngleOffset, float CellDensity, 
                          out float Out, out float Cells)
{
    float2 g = floor(UV * CellDensity);  // 网格坐标
    float2 f = frac(UV * CellDensity);   // 网格内偏移
    
    // 遍历相邻3x3网格，寻找最近的特征点
    for(int y=-1; y<=1; y++) {
        for(int x=-1; x<=1; x++) {
            float2 lattice = float2(x,y);
            float2 offset = Unity_Voronoi_RandomVector_float(lattice + g, AngleOffset);
            float d = distance(lattice + offset, f);
            
            if(d < res.x) {
                res = float3(d, offset.x, offset.y);
                Out = res.x;      // 最小距离
                Cells = res.y;     // 特征点信息
            }
        }
    }
}

Voronoi图原理：将空间划分为若干区域，每个区域由距离最近的特征点决定。在速度线效果中，Voronoi的最小距离值用于生成流动的纹理。

速度线生成逻辑

1. 参数配置

// 极坐标变换
_PolarCoordinates = (r, θ)

// 仅保留径向距离用于边缘检测
_Split_PolarCoordinates = _PolarCoordinates.r

// 为Voronoi准备UV：角度作为U坐标，固定缩放创造拉伸效果
_TilingAndOffset = (_PolarCoordinates.θ, _PolarCoordinates.r) 
                   * float2(1, 200)  // 垂直方向剧烈拉伸

设计思路：

• 将角度映射到Voronoi的U方向，创造围绕中心的周向流动

• 将径向距离放大200倍后映射到V方向，使线条垂直于半径方向

• 结果：线条从中心向外放射，同时围绕中心旋转

2. 动态动画

// 时间驱动的角度偏移
_Multiply_Time = _Time.y * 17.54;  // 流动速度

// 细胞密度控制
_Subtract_voronol = 3.0 - 0.06;    // ≈2.94，控制线条密度

// Voronoi计算
Unity_Voronoi_float(_TilingAndOffset, _Multiply_Time, _Subtract_voronol, 
                     _Voronoi_3, _Voronoi_4);

流动机制：AngleOffset参数随时间变化，使Voronoi特征点旋转，带动线条周向运动。

3. 线条筛选

// 径向距离与Voronoi距离相乘，让线条集中在边缘
_Multiply_Voronoi = _Split_PolarCoordinates * _Voronoi_3;

// 阈值筛选，只保留小于0.71的部分
_Step_Voronoi = step(0.71, _Multiply_Voronoi);  // 1表示内部，0表示线条

// 反转，让线条区域为1
_OneMinus_Voronoi = 1 - _Step_Voronoi;  // 1表示线条，0表示非线条

效果：只有径向距离较大（靠近边缘）且Voronoi距离较小（特征点附近）的区域被标记为速度线。

屏幕震动效果

// 60Hz高频震动，与Voronoi动画同步
float shake = sin(_Time.y * 60.0) * 0.01;
half2 offsetUV = float2(shake, shake) * 0.3;

// 震动应用到UV采样
half4 col = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, uv + offsetUV);

设计意图：高频震动模拟高速运动时的视觉模糊和相机抖动，增强速度感。

颜色混合

col.rgb = lerp(_SpeedLineColor, col, _OneMinus_Voronoi);

混合逻辑：

• _OneMinus_Voronoi == 1（线条区域）：lerp返回col，保持原图

• _OneMinus_Voronoi == 0（非线条区域）：lerp返回_SpeedLineColor，显示速度线颜色

注意：当前实现中混合方向可能需要调整。通常应该是线条区域显示颜色，非线条区域保持原图。建议修改为：

col.rgb = lerp(col, _SpeedLineColor, _OneMinus_Voronoi);

参数调节指南

效果组合逻辑

视觉层次

基础层：原图画面
震动层：高频UV抖动，模拟物理震动
速度线层：动态Voronoi线条，模拟视觉残留

时序效果

1. 持续效果：线条持续流动，创造恒定的速度感

2. 脉冲增强：可配合C#脚本，在加速时增强强度和密度

3. 方向暗示：线条流动方向暗示运动方向（当前为周向）

5.模拟能量恢复、机体修复或逐渐显形的屏幕后处理Shader。该效果通过组合距离场计算、噪声纹理采样和边缘发光三种技术，实现从屏幕中心向外逐渐恢复的视觉特效，适用于角色复活、能量充能、伤势恢复等场景。

核心技术图解

输入图像 → 距离场计算 → 噪声采样 → 阈值判断 → 边缘检测 → 颜色混合 → 输出
    ↑           ↑           ↑           ↑           ↑           ↑
  _MainTex   uv - 0.5   _DissolveNoise  _DissolveAmount  _EdgeWidth  _DissolveEageColor
                distance    _DissolveNoiseTilling

距离场计算原理

1. 中心距离计算

float2 uv1 = i.uv - 0.5;        // 将UV原点移动到屏幕中心
float distance = length(uv1);    // 计算像素到屏幕中心的欧几里得距离

数学意义：

• uv - 0.5：将UV坐标从[0,1]范围转换到[-0.5,0.5]范围

• length()：计算向量的模长，得到像素到中心的距离

• 结果范围：中心点距离=0，四角距离≈0.707

视觉意义：利用距离值创建从中心向外的径向渐变，用于控制溶解的起始位置和扩散方向。

2. 距离分布特性

设计意图：能量恢复从边缘开始向中心汇聚，符合视觉直觉——能量从外部流入核心。

噪声纹理采样

1. 噪声采样配置

// 噪声纹理采样，支持Tilling控制
float noise = SAMPLE_TEXTURE2D(_DissolveNoise, sampler_DissolveNoise, 
                                i.uv * _DissolveNoiseTilling.xy).r;

噪声作用：

• 打破规则的圆形溶解，创造自然的不规则边缘

• 每像素随机值，使溶解边缘呈现有机形态

• Tilling参数控制噪声纹理的重复密度

2. 灰度值计算

half gray = 1 - noise;  // 反转噪声，使亮部对应高溶解概率

反转目的：通常噪声纹理中白色(1)区域代表”可溶解”，黑色(0)区域代表”不可溶解”。反转后，原始噪声的暗部变为溶解区域，创造更自然的溶解效果。

溶解阈值算法

1. 核心阈值计算

// cutoff = 溶解程度 + 距离 - 噪声*(1-溶解程度)
half cutoff = _DissolveAmount + distance - noise.r * (1 - _DissolveAmount);

数学分解：

• _DissolveAmount：基础溶解程度（0-1）

• + distance：距离中心越远，cutoff值越大，越容易被溶解

• - noise.r * (1 - _DissolveAmount)：噪声调制，当_DissolveAmount较小时，噪声影响更大

物理意义：这个公式创建了一个动态阈值表面，其值在空间上随距离增加，在随机性上受噪声调制，整体随_DissolveAmount参数变化。

2. 阈值范围映射

cutoff = lerp(-20.2, 10.01, cutoff);  // 将cutoff从[0,1]映射到[-20.2, 10.01]

映射目的：

• 扩展动态范围，使clip操作有明确的裁切边界

• 负数区域保证被裁切（显示溶解效果）

• 正数区域保证保留（显示原图）

3. 像素裁切

half a = gray - cutoff;
clip(a);  // 如果a < 0，则丢弃该像素

裁切逻辑：

• a = gray - cutoff：比较噪声灰度值与动态阈值

• 当gray < cutoff时，a < 0，像素被裁切（显示溶解）

• 当gray >= cutoff时，像素保留（显示原图）

边缘发光效果

1. 边缘检测

half edgeRate = cutoff + _EdgeWidth;        // 边缘区域的上限
half edge = step(gray, edgeRate);            // 当gray <= edgeRate时，edge=1

边缘定义：在裁切边界附近的一段区域内，gray值介于cutoff和cutoff + _EdgeWidth之间的像素被标记为边缘。

2. 颜色混合

half4 col = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, i.uv);
col = lerp(col, _DissolveEageColor, edge);   // 边缘区域混合发光颜色

混合效果：

• edge == 0（非边缘）：保持原图颜色

• edge == 1（边缘）：显示发光颜色（支持HDR）

参数调节指南

效果组合逻辑

视觉层次

基础层：原图画面（未溶解区域）
裁切层：完全消失区域（clip丢弃）
边缘层：发光过渡带（溶解边界）