基于Unity怎么实现2D边缘检测

今天小编给大家分享一下基于Unity怎么实现2D边缘检测的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。

一、ShaderLab

1.Alpha值边缘检测

根据图片的Alpha值边缘判定，向内扩一段距离做边缘，颜色设置未描边颜色；

片元着色阶段，向上下左右四个方向做检测，有一个点的透明度为0，判定为边缘；

Shader "2DOutline"{        Properties        {                _MainTex("Texture", 2D) = "white" {}                _LineWidth("Width",Range(0,0.4)) = 1.0                _LineColor("LineColor",color) = (1,1,1,1)                _Intensity("Intensity",Range(1,10)) = 1.0        }        SubShader        {                Tags { "RenderType" = "Opaque" "Queue" = "Transparent"}                Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha                                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;                        float4 _MainTex_ST;                        fixed _LineWidth;                        float4 _LineColor;                        fixed _Intensity;                        v2f vert(appdata v)                        {                                v2f o;                                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);                                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);                                return o;                        }                        fixed4 frag(v2f i) : SV_Target                        {                                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);                                // 采样周围4个点                                float2 up_uv = i.uv + float2(0, 1) * _LineWidth * 1 / 10 * _MainTex_ST.xy;                                float2 down_uv = i.uv + float2(0,-1) * _LineWidth * 1 / 10 * _MainTex_ST.xy;                                float2 left_uv = i.uv + float2(-1,0) * _LineWidth * 1 / 10 * _MainTex_ST.xy;                                float2 right_uv = i.uv + float2(1,0) * _LineWidth * 1 / 10 * _MainTex_ST.xy;                                // 如果有一个点透明度为0 说明是边缘                                float w = tex2D(_MainTex,up_uv).a * tex2D(_MainTex,down_uv).a * tex2D(_MainTex,left_uv).a * tex2D(_MainTex,right_uv).a;                                if (w == 0) {                                        col.rgb = lerp(_LineColor * _Intensity, col.rgb, w);                                }                                return col;                        }                ENDCG                }         }}

如果图片内容恰好铺满整张图，没有alpha值，方法不适用；下图底部边缘消失了；

2.卷积边缘检测

在屏幕后处理阶段，使用卷积做边缘检测；

卷积：根据像素周围八个方向的像素的计算出新的像素值；

边缘检测卷积算子，都包含水平和竖直两个方向的卷积核；

梯度公式：G = sqrt(Gx*Gx + Gy*Gy)；

考虑性能问题，使用：G = |Gx|+|Gy|;

顶点着色器计算卷积纹理采样坐标，减少计算量（片元数量更多）；

片元着色阶段Sobel卷积计算，插值获得片元像素颜色；

Sobel计算结果和梯度Gradient比较，大于梯度和EdgeColor做插值；

屏幕后效调用OnRenderImage接口；

Shader "EdgeDetection" {        Properties{                _MainTex("Base (RGB)", 2D) = "white" {}                _EdgeColor("Edge Color", Color) = (0, 0, 0, 1)                     //卷积梯度                _Gradient("Gradient",float) =0.0        }        SubShader{                Pass                 {                        ZTest Always Cull Off ZWrite Off                        CGPROGRAM                        #include "UnityCG.cginc"                        #pragma vertex vert                          #pragma fragment frag                        sampler2D _MainTex;                        uniform half4 _MainTex_TexelSize;                        //fixed _EdgeOnly;                        fixed4 _EdgeColor;                        //fixed4 _BackgroundColor;                        fixed _Gradient;                        struct v2f {                                float4 pos : SV_POSITION;                                half2 uv[9] : TEXCOORD0;                        };                        v2f vert(appdata_img v) {                                v2f o;                                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);                                half2 uv = v.texcoord;                                o.uv[0] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(-1, -1);                                o.uv[1] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(0, -1);                                o.uv[2] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(1, -1);                                o.uv[3] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(-1, 0);                                o.uv[4] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(0, 0);                                o.uv[5] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(1, 0);                                o.uv[6] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(-1, 1);                                o.uv[7] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(0, 1);                                o.uv[8] = uv + _MainTex_TexelSize.xy * half2(1, 1);                                return o;                        }                        fixed luminance(fixed4 color) {                                return  0.2125 * color.r + 0.7154 * color.g + 0.0721 * color.b;                        }                        half Sobel(v2f i) {                                const half Gx[9] = {    -1,  0,  1,                                                                                -2,  0,  2,                                                                                -1,  0,  1};                                const half Gy[9] = {   -1, -2, -1,                                                                                0,  0,  0,                                                                                1,  2,  1};                                half texColor;                                half edgeX = 0;                                half edgeY = 0;                                for (int it = 0; it < 9; it++) {                                        texColor = luminance(tex2D(_MainTex, i.uv[it]));                                        edgeX += texColor * Gx[it];                                        edgeY += texColor * Gy[it];                                }                                half edge = 1 - abs(edgeX) - abs(edgeY);                                return edge;                        }                        fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {                                half edge = Sobel(i);                                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv[4]);                                if(edge> _Gradient)                                        col = lerp(_EdgeColor, tex2D(_MainTex, i.uv[4]), edge);                                                                                                return col;                        }                        ENDCG                }        }        FallBack Off}

二、ShaderGraph

抓取图片缓冲，上下左右四个方位平移，乘以描边颜色；

四张图合并，减去原图范围的像素，只剩边缘；

最后将原图和边缘合并（可插值使边缘柔和）；

升级项目到URP，修改projectsetting-graphic-pielinesettings；

导入ShaderGraph包，开始拖拖拽拽，真的香，效果好，速度快，思路清晰；

以上就是"基于Unity怎么实现2D边缘检测"这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获，小编每天都会为大家更新不同的知识，如果还想学习更多的知识，请关注行业资讯频道。