StarRailNPRShader: 为Unity URP开发的星穹铁道风格NPR着色器

StarRailNPRShader: 为Unity带来星穹铁道风格的渲染效果

StarRailNPRShader是一个由开发者stalomeow创建的开源项目，旨在为Unity的Universal Render Pipeline (URP)复刻星穹铁道游戏中的非真实感渲染(NPR)效果。这个项目为Unity开发者提供了一套强大的工具，使他们能够在自己的游戏或应用中实现类似星穹铁道的视觉风格。

项目概览

StarRailNPRShader项目目前已在GitHub上获得了超过560颗星，这充分说明了开发社区对这种独特渲染风格的浓厚兴趣。该项目支持GPL-3.0开源协议，允许开发者自由使用、修改和分发代码，只要遵守相应的许可条款。

StarRailNPRShader预览图

核心特性

StarRailNPRShader为开发者提供了一系列强大的功能，使其能够轻松实现星穹铁道风格的渲染效果：

多种模型支持：项目不仅支持从游戏中提取的模型，还兼容MMD格式的模型，为创作者提供了更多选择。
先进的渲染路径：支持Forward和Forward+渲染路径，确保在不同的硬件配置下都能获得优秀的性能和视觉效果。
半透明效果：特别优化了前发的半透明渲染，这是很多动漫风格角色不可或缺的细节。
高质量阴影：支持自阴影和逐物体阴影，最多可同时渲染16个物体的阴影，大大提升了场景的真实感和立体感。
定制后处理效果：项目包含了自定义的Bloom和Tonemapping效果，让开发者能够精确控制画面的整体氛围和色调。
用户友好的编辑器：提供了定制的材质编辑器，简化了参数调节的过程，让艺术家和开发者能够更直观地调整渲染效果。
自动化工作流：集成了一系列自动化工具，包括法线平滑、贴图设置、材质生成和构建过程，大大提高了工作效率。
跨平台兼容：经过在Windows和Android平台的验证，确保了在不同设备上的一致性表现。

使用指南

要开始使用StarRailNPRShader，开发者可以按照以下步骤进行：

访问项目的GitHub页面：https://github.com/stalomeow/StarRailNPRShader
克隆或下载项目到本地Unity项目中。
在Unity的Package Manager中导入该插件包。
参考项目文档https://srshader.stalomeow.com了解详细的使用方法和参数设置。
使用提供的材质编辑器调整角色或场景的渲染参数，以达到理想的视觉效果。

技术深度

StarRailNPRShader的核心是一系列精心设计的着色器程序。这些着色器主要使用HLSL（High-Level Shading Language）编写，占项目代码的15.8%。此外，项目还大量使用了C#（66.4%）来实现编辑器扩展和运行时功能，以及ShaderLab（17.8%）来定义着色器结构和属性。

着色器的关键技术包括：

轮廓线渲染：使用视点法线差异法来生成清晰的描边效果，这是动漫风格渲染的关键元素。
基于物理的着色：虽然是非真实感渲染，但仍然基于简化的物理模型来计算光照，以确保光影变化的自然性。
色调映射：自定义的色调映射算法，用于控制整体画面的明暗对比和色彩饱和度。
后处理效果：包括自定义的Bloom效果，用于增强画面的梦幻感和光芒效果。

社区与发展

StarRailNPRShader项目保持活跃的开发状态，定期发布新版本以增加新功能和修复问题。开发者stalomeow通过GitHub的Issues和Discussions功能与社区保持密切互动，倾听用户反馈并不断改进项目。

项目的Star历史图表显示，自发布以来，StarRailNPRShader获得了稳定增长的关注度，这反映了开发社区对高质量NPR渲染解决方案的持续需求。

Star History Chart

应用场景

StarRailNPRShader的应用场景非常广泛，特别适合以下类型的项目：

动漫风格游戏：对于想要实现类似星穹铁道视觉风格的游戏开发者来说，这是一个理想的选择。
角色展示应用：可用于创建高质量的3D角色展示平台，特别是针对动漫风格的角色。
AR/VR体验：在增强现实或虚拟现实应用中创建风格化的虚拟角色和环境。
动画制作：可以用于实时渲染动画场景，加快预览和制作流程。
教育演示：在图形学教育中，用作NPR技术的实际案例和学习资源。

未来展望

随着项目的不断发展，我们可以期待看到更多exciting的功能和改进：

性能优化：进一步提高在移动平台上的渲染效率，使其能在更多中低端设备上流畅运行。
材质系统扩展：增加对更多类型材质的支持，如布料、金属等特殊材质的模拟。
动态天气效果：集成动态天气系统，如雨、雪、雾等，进一步丰富场景表现力。
AI辅助调参：引入机器学习算法，协助开发者更快地找到理想的渲染参数组合。
跨引擎支持：考虑将核心渲染技术移植到其他流行的游戏引擎，如Unreal Engine或Godot。

结语

StarRailNPRShader为Unity开发者提供了一个强大而灵活的工具，使他们能够轻松实现星穹铁道风格的非真实感渲染效果。无论是独立游戏开发者还是大型工作室，都可以利用这个开源项目来创造出视觉上令人惊叹的3D动漫风格作品。随着项目的不断发展和社区的积极参与，我们有理由相信StarRailNPRShader将在未来为更多优秀的游戏和应用贡献力量，继续推动非真实感渲染技术的前进。