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Unity Shader TexelSize的意义

news 来源：原创 2025/7/19 23:13:21

TexelSize在制作玻璃折射效果时会用到。

// Get the normal in tangent space
fixed3 bump = UnpackNormal(tex2D(_BumpMap, i.uv.zw));	// Compute the offset in tangent space
float2 offset = bump.xy * _Distortion * _RefractionTex_TexelSize.xy;
i.scrPos.xy = offset * i.scrPos.z + i.scrPos.xy;
fixed3 refrCol = tex2D(_RefractionTex, i.scrPos.xy/i.scrPos.w).rgb;

Shader代码中_RefractionTex是GrabPass获得的RenderTexture，_RefractionTex_TexelSize便是它的纹素大小。

下面字太多了，可能有人懒得看，我写个总结吧。
总结：TexelSize本身就是很小的值，因为它的公式是1/分辨率，在1080p下，结果就是（0.000052,0.000093)。如果不使用他那么在分辨率变化的时候视觉上的折射幅度不同，反之，如果使用它就可以保持在所有分辨率下效果的一致，保持一致的原因是它考虑了随着分辨率增大物体在屏幕中占比变小的情况，而变小的比例就是1/分辨率。如果不使用他就没有考虑这种情况，所以在物体占比变小时折射幅度却不会变小，看起来就像折射强度随着分辨率变化而变化。

bump.xy * _Distortion * _RefractionTex_TexelSize.xy的本意是法线的倾斜程度*扭曲值*纹素大小。其中_RefractionTex_TexelSize.xy，就是纹素的大小，也就是（1/宽度，1/高度）。为什么要乘这个值呢？想象一下当我们更改分辨率的时候，场景中的物体在屏幕上的大小是不会变化的，即使位置改变了，他们的比例也不会变化。假设有一根棒子，在放大分辨率的时候，棒子位置可能会变化，但他们的长度不会变化。棒子两端AB两点，在grabPass截取的渲染纹理中，AB两点在贴图的纹理坐标（UV坐标）会发生变化，但是他们的长度不会发生变化。假设棒子水平在贴图中还没有变化，那么它的长度就是n*1。假设是0.6纹理空间长度，A点坐标是(0.2,0.5),B点坐标是（0.8，0.5）。然后我扩大了窗口分辨率，比如分辨率从100x100变化到200x100，棒子在屏幕中的位置便会移动，这具体取决于你拖动的是窗口的哪一个边。假设我拖动右边的边往右边拖，那么有可能棒子位置到了中心附近。此时会发现棒子长度不变，但是在屏幕中的占比却变小了。原来占比0.6，现在拖动后AB点的纹理坐标位置变成了（0.3，0.5）（0.6，0.5）.占比变成了0.3。棒子长度没变，变得是窗口的长度罢了。那么我们在制作屏幕的效果时就要考虑到这个占比的变化。如果不考虑的话，也就是bump.xy * _Distortion，那么在同一个点上无论分辨率如何变化，他们都是一个固定的值，假设就是折射的幅度(强度，或者说偏移)计算，在窗口分辨率变化前，bump.xy*1，只考虑水平，取bump.x为0.1,_Distortion为1，那么offset就是0.1,这个值是在纹理坐标空间使用的，那么这个辐射就占了木棒的1/6。而窗口变化后，木棒在纹理空间中只有0.3的长度，那这个0.1就变成了木棒的1/3，在视觉上这个折射在不同分辨率中的偏移距离明显是不同的。所以随着分辨率的更改辐射程度的表现是不同的。我们会发现，在分辨率变化时我们需要乘以木棒占比变小的比例才能等到正确的结果。例子中变小的比例是1/2。而这个比例我们要如何求得呢？其实就是占比变短了多少，假设木棍水平长度正好占满了纹理坐标空间，那么占比就是1,当分辨率变化，木棍的占比逐渐变小，而他变小的比例就是分辨率增长的比例。比如分辨率长度翻倍，那么木棍在空间中的占比就变成了1/2。也就是1/宽度，而这正是纹素的公式。纹素表示的是uv空间（纹理空间）中的每一格大小，但也可以看作单位大小被缩小了多少倍。以上就是为什么要乘以纹素大小的原因。
在不使用纹素大小也就是使用bump.xy * _Distortion的情况下，分辨率不改变的情况下显示效果并看着没有问题但其实数值已经不一定是我们以为的那个数值了，即使改变分辨率，折射的数值会发生变化，但是不仔细看也看不出来。折射看不出来，但其他效果的shader可能就能看出来了。要观察这种情况下的影响需要拖动窗口的某一边才能看到随着窗口宽窄高矮变化折射幅度逐渐发生变化。
而使用了纹素大小也就是使用bump.xy * _Distortion * _RefractionTex_TexelSize.xy的情况下，分辨率变化完全不会影响折射的幅度，拖动窗口的一条边也不会有变化。

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