Shader 纹理动画和顶点动画，Shader纹理动画与顶点动画技术解析

摘要：Shader纹理动画和顶点动画是计算机图形学中的两种重要技术。Shader纹理动画通过改变纹理映射参数，实现纹理在物体表面的动态变化，为场景增添丰富的视觉效果。顶点动画则通过改变物体顶点的位置，实现物体的形变动画，使物体呈现出更自然、流畅的运动状态。两种技术结合使用，可以创建出更加生动、逼真的计算机动画效果。

为了实现动画效果，我们需要在计算中引入时间因素，让画面能够随时间变化而变化，Unity Shader提供了关于时间的内置变量，这些变量可以帮助我们在shader中实现各种动态效果。

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以下是关于时间的内置变量：

_Time类型为float4，表示从场景加载开始所经过的时间，其四个分量分别为(t/20, t, 2t, 3t)。

_SinTime类型为float4，其四个分量分别是时间的正弦值，依次为(t/8, t/4, t/2, t)。

_CosTime类型为float4，其四个分量是时间的余弦值，依次为(t/8, t/4, t/2, t)，这三个变量都可以用于创建基于时间的动画效果。

unity_DeltaTime这个变量表示时间的增量，其四个分量分别是(dt, 1/dt, smoothDt, 1/smoothDt)，可以用于实现平滑的动画过渡。

纹理动画

纹理动画在游戏中应用广泛，尤其在资源局限的移动平台上，我们常常使用纹理动画来模拟各种动画效果，替代复杂的粒子系统。

1、序列帧动画

（图片来源网络，侵删）

序列帧动画是最常见的纹理动画形式，其原理是依次播放一系列关键帧图像，当播放速度达到一定时，看起来就是一个连续的动画，这种方法的优点是灵活性强，不需要任何物理计算就可以得到细腻的动画效果；缺点是需要制作大量不同的关键帧图像，美术工程量较大。

2、滚动的背景

在2D游戏中，我们经常使用纹理动画来制作滚动的背景，以实现场景穿梭的效果。

顶点动画

顶点动画在游戏中用于模拟飘荡的旗帜、流淌的小溪流等效果。

在使用顶点动画时，需要注意以下几点：

如果在模型空间下进行顶点动画，批处理可能会破坏动画效果，可以通过SubShader的DisableBatching标签来取消对该Unity Shader的批处理，但取消批处理会带来性能下降，增加Draw Call，因此应尽量避免使用模型空间下的绝对位置和方向进行计算。

为了避免显式使用模型空间的中心作为锚点，可以利用顶点颜色来存储每个顶点到锚点的距离值，这种做法在商业游戏中非常常见，可以有效地提高动画的灵活性和逼真度。