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ShaderGraph结点分析---PolarCoordinates(极坐标)---1

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ShaderGraph结点分析---PolarCoordinates(极坐标)---1

这个系列记述一些ShaderGraph的结点实现的分析过程笔记。

学习ShaderGraph时有些结点Unity直接提供了实现,我们只需要使用即可。但有时自己又想知道内部怎么实现的可以看官方文档,结点的实现都是一些数学计算,需要自己分析才能明白具体的过程。

这一节说一下极坐标结点

极坐标官方结点文档

具体什么是极坐标官方文档有个简单介绍:极坐标是一个二维坐标系统一种表示方式,还有我们常用的笛卡尔二维坐标系统,极坐标是用距离和角度来表示二维坐标中的一个点。

今天说的这个极坐标结点是Unity内部实现,通过UV坐标(其实就是笛卡尔二维坐标)转换为极坐标表示。

上图就是Unity实现的极坐标:R通道表示距离,G通道表示角度。

官方数学实现:

void Unity_PolarCoordinates_float(float2 UV, float2 Center, float RadialScale, float LengthScale, out float2 Out)
{
    float2 delta = UV - Center;
    float radius = length(delta) * 2 * RadialScale;
    float angle = atan2(delta.x, delta.y) * 1.0/6.28 * LengthScale;
    Out = float2(radius, angle);
}

来我们在ShaderGraph实现一下上述数学过程:

主要思路:通过UV求距离和角度。

上图1234得到距离,567得到角度,8合并。

UV坐标就是笛卡尔二维坐标,就是二维坐标而已。
图中UV显示的范围:x:0-1,y:0-1

距离:
1:调整中心位置为中心(XY各减去0.5),默认左下角。
2:通过Length结点获得距离原点的长度。
3:乘以2,把范围0~0.5调整到0到1。
4:乘以自定义半径,来调整半径范围。
角度:
5:通过Arctangent2来获取角度,Arctangent2的输入A是y,B是x,根据y/x的值得到角度(弧度)。
这里我们不用纠结,通过这个结点我们能够得到一个角度,而且这个角度的范围是:-PI到PI。
图中的全黑并不代表全是0,小于等于0的全黑,大于等于1的全白,其实是均匀的,只不过颜色显示 范围限制导致的。

6:除以6.28,就是除以2PI,得到的范围-0.5到0.5
7:乘以自定义长度缩放,来调整范围。
8:合并得到最终结果。
注:图中5这步Arctangent2输入的xy是反的,A输入了x,B输入了y,是为了和Unity实现的极坐标结点一致,可以看下数学实现里就是反的。

 float angle = atan2(delta.x, delta.y) * 1.0/6.28 * LengthScale;

正反没有影响,得到结果是旋转90度的图,如下图是A输入y,B输入x得到的图。

再补一张图:

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