HLSL 프로그래밍_5 Transparent

Transparency

기존에는 Opaque 재질만 다뤄봤다면 이제는 투명도 Tranparency를 다뤄볼 차례이다.
우선 투명도를 사용하기 위해서는 Alpha Blending 명령어를 사용해야 하는데, 이는 알파 채널을 사용하겠다는 의미이다.

  SubShader
{
        Tags {"RenderPipeline" = "UniversalPipeline"}
        Pass {
            Name "ForwardLit"
            Tags{"LightMode" = "UniversalForward"}

            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
         }
}

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

Blend 명령어는 rasterizer가 대상 화면에 있는 컬러와 fragment 결과물을 어떻게 혼합시킬지에 대한 역할을 수행한다.

즉, fragment 함수에서 반환되는 색상을 source color, 렌더 대상에 저장된 색상을 destination이라 칭한다.

이 과정을 수행할 때, rasterizer는 source color와 destnaton 컬러에 각각 숫자를 곱한 후, 결과물을 서로 더하여 결과물을 덮어씌운다.

당연히 유니티에서는 SrcAlpha와 OneMinusSrcAlpha를 통해서 소스 컬러의 투명도를 제공해준다.

너무 고마운 유니티쨩 ^-^
한번 실행시켜보도록 하자

보이긴 하는데 뭔가 좀 이상한…

앞서 나온 내용대로 소스 컬러와 목표 컬러를 혼합하면 제대로 나와야할텐데.. 렌더링이 이상하게 된다.

그 이유는 rasterizer가 depth buffer에 반투명 오브젝트의 위치값을 저장하게 되면서 뒤에 있는 물체는 fragment를 수행하지 않기 때문이다.

당연하게도 fragment가 수행되지 않은곳은 렌더링 자체가 되지 않으니 섞을수가 없는것이다!

이를 수정하기 위해서는 ZWrite Off를 사용해야 한다.

 Pass
        {
            Name "ForwardLit"
            Tags{"LightMode" = "UniversalForward"}

            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
            ZWrite Off
         }

이 명령어는 rasterizer가 해당 Pass의 데이터를 depth buffer에 저장하지 않도록 제어해준다.

만약 이렇게 나타난다면 Render Queue를 확인해보자

Transparency로 바꿔주면 skyBox가 제대로 렌더링 되는걸 볼 수 있다. 와우 잘 된다!! 👍

Render Queues

렌더큐를 통해 물체가 그려질 순서를 정할 수 있다.

픽셀을 혼합하기 위해 Transparent 개체가 가장 마지막에 그려진다

또한 shader 내부에서 이를 처리할 수 있는데,

SubShader 내부에 Tags를 지정할 때, 렌더 타입과 Queue를 설정해줄수 있다.

##Custom Inspector 마테리얼 속성을 Opaque와 Transparent로 전환시킬때, render queue, texture, shadow 등등 바꿔야 할것이 많아진다.
물론 일일이 바꿔줄 수 있지만 한번에 전환시킬 커스텀 인스펙터를 만들어 이를 처리할 수 있다.
이를 위해선 C# 스크립트와 Shader 파일을 수정해주어야 한다.

우선 shader파일에 ZWrite, RenderType, Blend를 바꿔주기위한 변수를 생성해야한다.

Properties
{
        [HideInInspector] _SourceBlend("Source blend",Float) = 0
        [HideInInspector] _DestBlend("Destination blend",Float) = 0
        [HideInInspector] _ZWrite("ZWrite",Float) = 0

        [HideInInspector] _SurfaceType("Source type",Float) = 0
}

{
        //프로퍼티의 값을 가져와 명령을 수행한다.
        Blend[_SourceBlend][_DestBlend]
        ZWrite[_ZWrite]
}

다음으로 C# 스크립트를 작성해준다.

public class ShaderCustomInspector : ShaderGUI
{
    public enum SurfaceType
    {
        Opaque,
        Transparent
    }
    public override void OnGUI(MaterialEditor materialEditor, MaterialProperty[] properties)
    {
        //MaterialEditor을 통해 현재 타겟 material을 가져올 수 있음.
        Material material = materialEditor.target as Material;

        //string과 이름이 같은 변수를 properties[]에서 가져옴.
        var surfaceProp = BaseShaderGUI.FindProperty("_SurfaceType", properties, true);

        //Begin ~ EndChange는 해당 블록안 내용에 대해서만 GUI의 변경에 대해 확인한다.
        EditorGUI.BeginChangeCheck();

        //property중 surfaceType의 value를 GUIEnumPopup의 값으로 변경시켜줌.
        surfaceProp.floatValue = (int)(SurfaceType)
            EditorGUILayout.EnumPopup("Surface_Type", (SurfaceType)surfaceProp.floatValue);


        //코드블럭 내부의 GUI가 변경되는 경우 아래의 코드를 수행함.
        if (EditorGUI.EndChangeCheck())
        {
            UpdateSurfaceType(material);
        }
        //OnGUI 렌더링 default설정
        base.OnGUI(materialEditor, properties);
    }


    //Shader File Edit
    private void UpdateSurfaceType(Material material)
    {
        //material 내부의 프로퍼티 _SurfaceType를 가져와 SurfaceType Enum값으로 적용.
        SurfaceType surface = (SurfaceType)material.GetFloat("_SurfaceType");

        switch(surface)
        {
            case SurfaceType.Opaque:
                material.renderQueue = (int)RenderQueue.Geometry;

                //태그를 재정의 할 수 있음
                material.SetOverrideTag("RenderType", "Opaque");

                //이미 정의되어있는 BlendMode Enum
                material.SetInt("_SourceBlend",(int)BlendMode.One);
                material.SetInt("_DestBlend",(int)BlendMode.Zero);
                material.SetInt("_ZWrite",1);

                //SetShaderPassEnabled를 통해 label pass를 제어할 수 있다.
                material.SetShaderPassEnabled("ShadowCaster",true);
                break;

            case SurfaceType.Transparent:
                material.renderQueue = (int)RenderQueue.Transparent;
                material.SetOverrideTag("RenderType", "Transparent");
                material.SetInt("_SourceBlend", (int)BlendMode.SrcAlpha);
                material.SetInt("_DestBlend", (int)BlendMode.OneMinusSrcAlpha);
                material.SetInt("_ZWrite", 0);
                material.SetShaderPassEnabled("ShadowCaster", false);
                break;
        }
    }

}

마지막으로 Shader파일 내부에 CustomEditor 명령어를 넣어준다.

결과를 확인해보면?..

Enum을 바꿔주면 GUI의 변경을 Begin ~ EndChange 블럭에서 판단하여 switch문을 수행한다.

쉐이더를 새로 할당해주었을 때 변경되지 않을 수 있는데, 이럴 땐 AssignNewShaderToMaterial 함수를 이용해 Material이 할당될 때 처리를 할 수 있다.

  public override void AssignNewShaderToMaterial
      (Material material, Shader oldShader, Shader newShader)
      {
          base.AssignNewShaderToMaterial(material, oldShader, newShader);

          if (newShader.name == "Custom/KMSshader")
          {
              UpdateSurfaceType(material);
          }
      }