在游戏开发中，视觉效果是吸引玩家的重要因素之一。后处理技术作为提升游戏画面质量的重要手段，广泛应用于各种游戏中。高斯模糊作为一种常见的后处理效果，能够为游戏画面增添柔和、梦幻的氛围。本文将详细介绍如何在Unity Shader中实现高斯模糊效果。
后处理（Post-Processing）是指在渲染完场景后，对最终图像进行进一步处理的技术。通过后处理，开发者可以实现各种视觉效果，如模糊、色彩校正、景深、抗锯齿等。Unity提供了强大的后处理框架，使得开发者能够轻松实现各种复杂的视觉效果。
高斯模糊是一种基于高斯函数的模糊算法，通过对图像中的每个像素进行加权平均来实现模糊效果。高斯函数具有钟形曲线的特点，中心像素的权重最大，随着距离的增加，权重逐渐减小。这种加权平均的方式能够有效地平滑图像，同时保留边缘信息。
高斯函数的数学表达式为：
[ G(x, y) = \frac{1}{2\pi\sigma^2} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2\sigma^2}} ]
其中，( \sigma ) 是标准差，控制着模糊的程度。( \sigma ) 越大，模糊效果越明显。
在实际应用中，高斯模糊通常通过卷积核（Kernel）来实现。卷积核是一个二维矩阵，矩阵中的每个元素对应高斯函数在相应位置的权重。通过对图像进行卷积操作，可以实现高斯模糊效果。
Unity提供了多种方式来实现后处理效果，其中最常用的是通过编写自定义Shader和使用Unity的Post-Processing Stack。
自定义Shader是Unity中最灵活的后处理实现方式。通过编写Shader代码，开发者可以完全控制后处理的每一个细节。本文将重点介绍如何通过自定义Shader实现高斯模糊效果。
Unity的Post-Processing Stack是一个功能强大的后处理框架，提供了多种内置的后处理效果，包括高斯模糊。通过简单的配置，开发者可以快速实现各种复杂的视觉效果。然而，Post-Processing Stack的灵活性相对较低，无法满足所有定制化需求。
在Unity中实现高斯模糊效果，通常需要以下几个步骤：
首先，我们需要创建一个C#脚本来控制后处理的执行。这个脚本需要继承自MonoBehaviour，并在OnRenderImage方法中调用Graphics.Blit方法，将后处理效果应用到渲染图像上。
using UnityEngine; [ExecuteInEditMode] public class GaussianBlur : MonoBehaviour { public Material blurMaterial; void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest) { if (blurMaterial != null) { Graphics.Blit(src, dest, blurMaterial); } else { Graphics.Blit(src, dest); } } } 接下来，我们需要编写一个Shader来实现高斯模糊效果。Shader的核心部分是通过卷积核进行图像处理。由于高斯模糊是二维的，我们需要分别在水平和垂直方向上进行模糊处理。
Shader "Custom/GaussianBlur" { Properties { _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} _BlurSize ("Blur Size", Float) = 1.0 } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } LOD 200 Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float _BlurSize; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float2 texelSize = float2(1.0 / _ScreenParams.x, 1.0 / _ScreenParams.y); float2 uv = i.uv; fixed4 color = tex2D(_MainTex, uv) * 0.2270270270; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 1.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 1.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 2.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 2.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 3.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 3.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; return color; } ENDCG } } } 最后，我们需要在场景中应用后处理效果。将编写好的后处理脚本挂载到相机上，并将Shader赋值给blurMaterial。通过调整_BlurSize参数，可以控制模糊的程度。
using UnityEngine; public class ApplyGaussianBlur : MonoBehaviour { public Material blurMaterial; public float blurSize = 1.0f; void Start() { GaussianBlur blur = gameObject.AddComponent<GaussianBlur>(); blur.blurMaterial = blurMaterial; blurMaterial.SetFloat("_BlurSize", blurSize); } } 在上一节中，我们已经编写了一个简单的高斯模糊Shader。然而，这个Shader只实现了水平方向的模糊。为了实现更高质量的模糊效果，我们需要在垂直方向上也进行模糊处理。
为了实现水平和垂直方向的模糊，我们可以使用双Pass的方式。第一个Pass用于水平方向的模糊，第二个Pass用于垂直方向的模糊。
Shader "Custom/GaussianBlur" { Properties { _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} _BlurSize ("Blur Size", Float) = 1.0 } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } LOD 200 Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float _BlurSize; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float2 texelSize = float2(1.0 / _ScreenParams.x, 1.0 / _ScreenParams.y); float2 uv = i.uv; fixed4 color = tex2D(_MainTex, uv) * 0.2270270270; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 1.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 1.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 2.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 2.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 3.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 3.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; return color; } ENDCG } Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float _BlurSize; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float2 texelSize = float2(1.0 / _ScreenParams.x, 1.0 / _ScreenParams.y); float2 uv = i.uv; fixed4 color = tex2D(_MainTex, uv) * 0.2270270270; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(0.0, texelSize.y * 1.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(0.0, texelSize.y * 1.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(0.0, texelSize.y * 2.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(0.0, texelSize.y * 2.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(0.0, texelSize.y * 3.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(0.0, texelSize.y * 3.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; return color; } ENDCG } } } 在应用双Pass模糊时，我们需要在C#脚本中分别调用两个Pass。通过使用中间RenderTexture，我们可以将第一个Pass的结果传递给第二个Pass。
using UnityEngine; [ExecuteInEditMode] public class GaussianBlur : MonoBehaviour { public Material blurMaterial; public float blurSize = 1.0f; void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest) { if (blurMaterial != null) { RenderTexture temp = RenderTexture.GetTemporary(src.width, src.height); Graphics.Blit(src, temp, blurMaterial, 0); Graphics.Blit(temp, dest, blurMaterial, 1); RenderTexture.ReleaseTemporary(temp); } else { Graphics.Blit(src, dest); } } } 高斯模糊是一种计算密集型操作，尤其是在高分辨率下。为了提高性能，我们可以采用以下几种优化方法：
降低分辨率是最简单的优化方法。通过将渲染目标的分辨率降低一半或更多，可以显著减少计算量。
using UnityEngine; [ExecuteInEditMode] public class GaussianBlur : MonoBehaviour { public Material blurMaterial; public float blurSize = 1.0f; public int downSample = 2; void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest) { if (blurMaterial != null) { int width = src.width / downSample; int height = src.height / downSample; RenderTexture temp1 = RenderTexture.GetTemporary(width, height); RenderTexture temp2 = RenderTexture.GetTemporary(width, height); Graphics.Blit(src, temp1); Graphics.Blit(temp1, temp2, blurMaterial, 0); Graphics.Blit(temp2, temp1, blurMaterial, 1); Graphics.Blit(temp1, dest); RenderTexture.ReleaseTemporary(temp1); RenderTexture.ReleaseTemporary(temp2); } else { Graphics.Blit(src, dest); } } } 分离模糊是将高斯模糊分解为水平和垂直两个方向的模糊。这种方法可以减少计算量，同时保持模糊效果。
”`csharp Shader “Custom/GaussianBlur” { Properties { _MainTex (“Texture”, 2D) = “white” {} _BlurSize (“Blur Size”, Float) = 1.0 } SubShader { Tags { “RenderType”=“Opaque” } LOD 200
Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float _BlurSize; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float2 texelSize = float2(1.0 / _ScreenParams.x, 1.0 / _ScreenParams.y); float2 uv = i.uv; fixed4 color = tex2D(_MainTex, uv) * 0.2270270270; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 1.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 1.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1945945946; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 2.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 2.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.1216216216; color += tex2D(_MainTex, uv + float2(texelSize.x * 3.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; color += tex2D(_MainTex, uv - float2(texelSize.x * 3.0, 0.0) * _BlurSize) * 0.0540540541; return color; } ENDCG } Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #include "UnityCG.cginc" struct appdata { float4 vertex : POSITION; float2 uv : TEXCOORD0; }; struct v2f { float2 uv : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; }; sampler2D _MainTex; float _BlurSize; v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.uv = v.uv; return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { float2 texelSize = float2(1.0 / _ScreenParams.x, 1.0 / _ScreenParams.y); float2 uv = 免责声明：本站发布的内容（图片、视频和文字）以原创、转载和分享为主，文章观点不代表本网站立场，如果涉及侵权请联系站长邮箱：is@yisu.com进行举报，并提供相关证据，一经查实，将立刻删除涉嫌侵权内容。
