Unity TMP_SDF 分析（六）GLOW_ON 辉光路径

Unity TMP_SDF 分析六GLOW_ON辉光路径适用版本Unity2021.3.23f1c1TextMeshPro3.0.9UGUI1.0.0分析范围项目中的标准Assets/TextMesh Pro/Shaders/TMP_SDF.shader及其关联源码Mobile、SSD、Surface 等变体不直接套用。系列导航第 6/9 篇前置基础片元着色器与GetColor下一篇UNDERLAY_ON与UNDERLAY_INNER标准 TMP SDF Shader 通过材质关键字GLOW_ON编译辉光变体#pragma shader_feature __ GLOW_ON材质面板的 Glow 功能开关会选择是否包含 Glow 代码的 Shader 变体。一、Glow 涉及三段代码1. CPU计算_ScaleRatioBTMP_ShaderUtilities.UpdateShaderRatios()根据 Atlas 可用梯度范围修正 Glow 参数。2. 顶点着色器降低alphaClip#if GLOW_ON alphaClip min( alphaClip, 1.0 - _GlowOffset * _ScaleRatioB - _GlowOuter * _ScaleRatioB); #endif3. 片元着色器计算并叠加辉光 RGB#if GLOW_ON float4 glowColor GetGlowColor(sd, scale); faceColor.rgb glowColor.rgb * glowColor.a; #endif这三段分别负责分配 Atlas Padding、保留辉光所需片元以及根据距离生成辉光颜色。二、CPU 端_ScaleRatioB源码如下节选floatscalemat.GetFloat(ID_GradientScale);floatfaceDilatemat.GetFloat(ID_FaceDilate);floatweightMathf.Max(mat.GetFloat(ID_WeightNormal),mat.GetFloat(ID_WeightBold))/4.0f;floatglowOffsetmat.GetFloat(ID_GlowOffset);floatglowOutermat.GetFloat(ID_GlowOuter);floatrange(weightfaceDilate)*(scale-1.0f);floattMathf.Max(1,glowOffsetglowOuter);boolisRatioEnabled!mat.shaderKeywords.Contains(RATIOS_OFF);floatratioBisRatioEnabled?Mathf.Max(0,scale-1.0f-range)/(scale*t):1;mat.SetFloat(ID_ScaleRatio_B,ratioB);这里的 C#scale是材质_GradientScale通常与字体 Atlas Padding 相关HLSLscale则由顶点着色器按屏幕大小计算。1.rangerange(weightfaceDilate)*(scale-1)它先扣除字重和 Face Dilate 已占用的距离范围Ratio B 的公式不包含 Outline Width 或 Outline Softness。2.ttMathf.Max(1,glowOffsetglowOuter)当 Glow Offset 与 Outer 的和超过1时分母随之增大使 Ratio B 进一步缩小。公式直接使用两者之和。3.ratioBratioB 可用于 Glow 的剩余梯度范围 ÷GradientScale × Glow 范围因子分子使用Mathf.Max(0, ...)保证剩余范围不足时不会得到负比例。启用RATIOS_OFF时 Ratio B 直接为1即不做安全范围压缩。Ratio B 负责有限 SDF Padding 的参数预算HLSLscale负责屏幕尺度换算。三、Glow 为什么修改alphaClip顶点着色器先得到 Face/Outline 所需的alphaClipGlow 再取更低的阈值alphaClip min( alphaClip, 1.0 - _GlowOffset * _ScaleRatioB - _GlowOuter * _ScaleRatioB);片元着色器稍后执行clip(c - input.param.x);因此alphaClip越低Atlas Alpha 较低、离字形更远的片元也会被保留。_GlowOffset或_GlowOuter增大时Glow 需要更大的外部距离范围。min()保证阈值至少能覆盖 Face/Outline 与 Glow 两者中需求更大的范围。该阈值的作用范围如下文本四边形几何没有被这行代码修改。真正的丢弃发生在片元着色器的clip()。几何是否留有足够 Padding 还取决于 TMP CPU 端生成的材质 Padding 和字符四边形范围。四、GetGlowColor()源码float4 GetGlowColor(float d, float scale) { float glow d - (_GlowOffset * _ScaleRatioB) * 0.5 * scale; float t lerp( _GlowInner, _GlowOuter * _ScaleRatioB, step(0.0, glow)) * 0.5 * scale; glow saturate(abs(glow / (1.0 t))); glow 1.0 - pow(glow, _GlowPower); glow * sqrt(min(1.0, t)); return float4( _GlowColor.rgb, saturate(_GlowColor.a * glow * 2)); }输入d是第五篇的sdd 0 → 更靠字形内部 d 0 → 更靠字形外部五、移动辉光中心Glow Offsetfloat glow d - (_GlowOffset * _ScaleRatioB) * 0.5 * scale;令offset _GlowOffset × _ScaleRatioB × 0.5 × scale则新的零点位于d offset由于d正方向朝字形外部增大正 Offset 会把辉光强度中心向外移动负 Offset 则向内移动。_ScaleRatioB限制 Offset 使用的 Atlas 范围scale把它转换到当前屏幕距离尺度。六、分别选择 Inner 与 Outer 宽度float t lerp( _GlowInner, _GlowOuter * _ScaleRatioB, step(0.0, glow)) * 0.5 * scale;step(0.0, glow)的结果为glow 0 → 0 → 使用 _GlowInner glow 0 → 1 → 使用 _GlowOuter × _ScaleRatioB因为glow随d向外增大零点内侧使用_GlowInner。零点外侧使用_GlowOuter。_GlowOuter乘_ScaleRatioB_GlowInner在这一行直接参与计算两侧使用不同的比例公式。最终* 0.5 * scale把材质参数换算到d所在的屏幕距离尺度。七、距离归一化与 Falloff 曲线glow saturate(abs(glow / (1.0 t))); glow 1.0 - pow(glow, _GlowPower);1.abs(glow)取到移动后零点的无方向距离使 Inner 与 Outer 两侧都能形成衰减。2.1.0 tt扩展辉光过渡范围常量1.0保留基础抗锯齿距离跨度。它不只是“防止除零”的保险项。3.saturate将相对距离限制为[0, 1]零点附近为0远离后趋近1。4._GlowPower项目 Shader 中_GlowPower的属性范围写作Range(1, 0)数值仍在01之间只是材质滑块方向相反。最终曲线为intensity 1 - normalizedDistance ^ _GlowPower该材质面板在01范围内塑造幂函数衰减曲线。八、小于一个屏幕距离单位时淡出glow * sqrt(min(1.0, t));源码注释为Fade off glow thinner than 1 screen pixelt 1乘数为1。0 t 1乘数为sqrt(t)宽度越接近零强度越低。t 0辉光贡献归零。这里的sqrt()令衰减相对线性t更缓整体仍随宽度从1向0衰减。九、构建并叠加 Glow 颜色return float4( _GlowColor.rgb, saturate(_GlowColor.a * glow * 2));GetGlowColor()返回固定 RGB 与计算后的 Alpha。片元着色器随后只叠加 RGBfaceColor.rgb glowColor.rgb * glowColor.a;这有两个重要结果Glow 是加到当前预乘颜色 RGB 上的加法型贡献。这行代码没有增加faceColor.a。Shader Pass 使用Blend One OneMinusSrcAlpha所以即使 Face 覆盖率很低保留下来的 Glow RGB 仍可对目标颜色产生加法贡献。最终的 TMP 顶点 Alpha 和UNITY_UI_CLIP_RECT仍会调制整个结果。如果启用UNITY_UI_ALPHACLIP它稍后依据faceColor.a执行clip()由于 Glow 不提高该 Alpha纯 Glow 外围片元可能被 Alpha Clip 丢弃。十、完整数据流CPUUpdateShaderRatios() └─ GradientScale - Weight - FaceDilate └─ _ScaleRatioB ├─ 顶点 Shader降低 alphaClip │ └─ 保留 Glow 所需 Atlas 片元 └─ 片元 Shader sd负内、正外 └─ Offset 移动零点 ├─ 内侧宽度 _GlowInner └─ 外侧宽度 _GlowOuter × RatioB └─ 距离归一化 └─ Power 曲线 └─ 细辉光淡出 └─ RGB 加法叠加十一、源码索引Assets/TextMesh Pro/Shaders/TMP_SDF.shaderGLOW_ON顶点与片元分支。Assets/TextMesh Pro/Shaders/TMPro.cgincGetGlowColor()。Scripts/Runtime/TMP_ShaderUtilities.cs_ScaleRatioB。Scripts/Editor/TMP_SDFShaderGUI.csGlow Shader Feature 与材质面板。