Unity FlowMap制作水面材质

今天学习完了TA百人计划的FlowMap相关课程，自己尝试一下制作一个水的材质，实现一个简单的水面效果。

现在记录一下过程。

资源获取

水的贴图下载

水的材质网上有很多，我们可以去adobe的资源网站下载：材质下载（需要FQ）。

是一个这样的效果。

adobe资源导入unity

上面的材质下载完是一个.sbsar拓展名的文件，无法直接使用。为了导入Unity，adobe为我们提供了一个插件：

Substance 3D for Unity

注意不是Substance in Unity，这个插件已经被官方下架了。

Unity安装完这个插件，可以直接把.sbsar的文件拖入Unity，上面的材质球会自动变成这些文件：

包括导入的设置文件，自动生成的材质球，和各种贴图（漫反射贴图，高度图，ao图，法线贴图，金属度贴图等）。

创建一个plane，挂载在上面是这个效果：

制作FlowMap

FlowMap的制作有很多，常用的有FlowMap Painter，Substance Painter - Flow Map Painting，Houdini等，我这里使用的是Houdini（FlowMap Painter也很简单，基本开箱即用）。

Houdini制作FlowMap

Houdini下载安装都很简单，唯一需要注意的是，Houdini不要下载19以上的版本，个人测试18.5没有问题，我这里第一次下载的是Houdini19.5，并且安装了最新的sideFX labs插件，最终在使用Labs Flow Map Visualize这个节点的时候报错了，提示脚本某个函数的变量对不上，本人又是新手不能自己排除故障，只好使用18.5版本，没有报错。

Houdini 的FlowMap生成也很简单，基本一路连下来就行。

grid节点把定点数增多，然后加入flowmap节点：

flowmap节点可以把Normal可视化，然后使用flowmap brush把节点的法线刷一下

基本可以认为这时法线方向就是uv流动方向。

然后flowmap tocolor节点可以把上面修改过法线后的颜色显示出来，最后用maps baker把贴图渲染到电脑磁盘上。

最终效果，免费版Houdini有一个大LOGO。

基本上贴图里颜色一样的块就是局部内流动的块。

Shader制作

把上面的贴图导入Unity，然后就可以使用这些资源实现一个基础的流动的水面效果。

Shader Graph连线

这组节点的意思是使用当前UV采样FlowMap贴图，得到当前UV当前的偏移矢量，在加上当前UV，得到位移后的UV，然后使用这个UV去采样我们需要的贴图即可，由于采样图片得到的结果范围是[0,1]（0为贴图全黑的点，1为贴图全白的点），需要映射回[-1,1]（-1表示u/v往左/上，1表示u/v往右/下）。把这个矢量乘以一个不断从0到1变化的函数，即可实现循环流动的效果，这个函数突变越少，效果越好。

最简单的周期函数是把Time截取小数部分的函数，图像如下：

但是这个函数每个周期结束到第二个周期开始有一个突变，最终效果也会有一个突然的变化，看起来不是很好

解决方法：可以采样两次，相差0.5个周期，然后施加一个变化的权重，这个权重在0.5秒的时候达到最小，这时第一次采样的位移量刚好最大，第二次采样的位移量到达一半，此时第一次采样完全消失，改为第二次采样的结果，如此循环，就解决了跳变的问题。

完整Shader Graph

效果

这是初步效果，后面可以加入法线贴图，高度图，顶点偏移，反射等实现更好的效果。