5.3 完整案例:全息扫描效果


5.3 完整案例:全息扫描效果

本节摘要:全息效果由三个要素叠加:菲涅尔边缘光、随时间上移的扫描线、亮度闪烁。本案例把它们全部搭在一张透明 Unlit 图里,三个强度各自做成属性,最后讨论与泛光后处理的配合及透明渲染顺序的坑。

案例背景与效果拆解

科幻界面里常见的那种半透明、带流动扫描线的人形或物件投影,拆开看只有三件事:物体大部分区域半透明;轮廓边缘比中间亮(体积感来源);有一圈亮线从下往上扫过(能量感来源),外加整体的轻微闪烁。三件事分别对应我们已经练过的三样东西:透明输出、菲涅尔链、Time 驱动的函数动画。这个案例是"用旧零件拼新效果"的典型——没有新节点,只有新组合。

骨架版:三要素节点链

新建 Unlit 图,先在图形设置里把表面选项设为 Transparent(透明),并把材质表面选项里的混合模式确认为 Alpha 混合——不设置的话 Alpha 输出没有消费方(2.3 节的透明三件套在此正式上场)。

要素一:菲涅尔边缘。 3.1 节的链原样搬入:Normal Vector 与 View Direction 做 Dot Product,One Minus 取反,Power 取幂(指数默认 3)。这次不接 Base Color,而是接进 Base Color 与 Alpha 两处——边缘既变亮又变得更不透明,这是全息"边缘更实"观感的来源。

要素二:扫描线。 Position 节点(Object 空间)拆出 Y 分量;Time 节点输出乘速度属性 ScanSpeed 后取 Sine 的小数部分(节点是 Fraction,把连续增长的数变成零到一循环),得到一个零到一来回循环的扫描高度;两者相减取绝对值(节点 Absolute),接 Smoothstep(Edge1 设 0.02、Edge2 设 0.0),得到一条随时间上下往复的窄亮带;乘一个扫描亮度属性后叠加到 Base Color。

要素三:闪烁。 Time 的 Sine Time 输出加一后乘 0.15(节点 Multiply 与 Add),得到 0.15 到 0.35 缓慢摆动的亮度系数,整体乘到 Base Color 上——透明物体的亮度轻微波动比大幅波动更像能量体。

三路合流的输出接 Base Color 与 Alpha,Emission 端口同样接这份颜色(保底让它在无泛光环境下也偏亮)。节点总量约十五个,建议按三个要素用分组框圈好——2.1 节的画布规范第一次体现价值。

图:全息效果三要素的节点结构总览

图:全息效果三要素的节点结构总览

完整版:参数组与扫描方向

把三个要素的关键参数全部做成属性:ScanSpeed(扫描速度)、ScanWidth(窄带宽度,接 Smoothstep 的两个 Edge 间距)、Flicker(闪烁幅度)、HoloColor(全息色)。材质面板上的参数组就是全息效果的"遥控器":扫描慢而带宽是柔和的医疗投影,扫描快而带窄是紧张的战况回放,一个材质实例改属性就能切换气质。

扫描方向反转:把 Position 拆出的 Y 与扫描高度相减的方向反过来,扫描线就从上往下走;想两条扫描线交错,把 Time 乘 2 后取小数部分再算一遍,两路扫描相加即可——能量过载的视觉语言。整体透明度:再加一个 Opacity 属性乘到 Alpha 上,让同一种全息能表现"信号强弱",脚本侧按距离衰减这个值,物体走近才显形——潜行类游戏里敌人投影的常见做法。

两个工程坑与解法

坑一:全息物体重叠时透明排序错乱。 透明物体之间谁画在前谁画在后,由渲染器按距离排序决定,两个全息体交叠时可能出现"应该在前面的被画在后面"。轻量解法:项目设置里把透明排序模式改为按视角稳定排序,或让美术避免全息体大面积交叠摆放;彻底解法涉及渲染队列定制,超出本册范围,先知道成因即可。

坑二:泛光把画面拉爆。 全息亮度叠了三层,配合高强度泛光很容易整块过曝。原则是:泛光强度与全息亮度调一个就行,两个都拉满必然白成一片。调参顺序建议先定泛光强度(全局),再回头收全息的 Emission 亮度。

💡 全息是检验前三章功底的试金石:点积(边缘)、Fraction(循环)、Smoothstep(窄带)、属性暴露(遥控器)各就各位。如果某一路的效果出不来,回到对应章节的实验图单独验证那一段,比整链排查快得多。

扫描线的数学核对

把扫描线链的输出范围核一遍,确认每一步都在预期区间。Fraction 输出零到一循环;Position 的 Y 在物体空间里通常是负二分之一到正二分之一(模型原点居中时),乘二后变成负一到一;相减取绝对值后,输出零到二——所以 Smoothstep 的 Edge2 取 0.02 时,窄带宽度实际是输出区间的百分之一,对应物体上的窄亮线。这个核对的价值:当扫描线"太宽"或"扫不满"时,你能在纸上判断该调哪个参数,而不是在节点间乱试。数值范围的核对习惯,是第 3 章手算训练的直接收益。

问题:全息效果在移动端泛光很吃性能吗?

泛光本身是全屏后处理,成本与分辨率挂钩而与全息图无关。移动端的取舍:降低泛光的分辨率档位(URP 泛光设置里有降采样选项),或降低泛光强度依赖 Emission 直接亮度。另一个思路是"假泛光":把菲涅尔边缘的亮度直接拉高,不靠泛光也有一圈亮边——观感打折但零后处理成本,低端机适配的常见替代。

与溶解案例的组合可能

全息与溶解的机制天然兼容:把 5.3 节的 Alpha 输出改由 6.4 节的溶解距离场驱动,全息体就能"信号中断式地碎裂消失"。两个案例组合时注意透明路线冲突:全息是混合路线、溶解默认裁剪路线,同图混用需要在图形设置里权衡(裁剪保留则消散边缘硬朗,换成混合则软化)。这个组合留作第 7 章封装后的练习题——两个 Sub Graph 叠加,正是组件化的用武之地。

案例三问的答案

用第 5 章开头的三问复盘本案例:轮廓不变(颜色路线);亮度与透明度在变(片元阶段);没有"被挡住不显示"的需求(不需要裁剪)。三问全指颜色路线,与实际做法一致。给每个案例补这个复盘动作,三问的判断力就是这样一台一台案例喂出来的。

本节要点回顾

  • 三要素结构清晰:边缘光定体积、扫描线定能量、闪烁定活性,各自独立可调。
  • 边缘接双路:菲涅尔同时喂颜色与透明,是"边缘更实"观感的关键。
  • 透明排序有坑:交叠的透明物体排序由渲染器决定,先知成因再谈对策。
  • 泛光只调一处:全局泛光与材质亮度二选一调满,避免过曝。

两个完整案例到手。下一章进入动态效果的最后拼图:透明混合的完整机制、噪声驱动的溶解、以及顶点动画撑起来的水面——三个案例之后,你在项目里遇到的效果需求基本都有对应的"零件图纸"了。


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原作者: 灏天文库
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