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Unity 約 1 分

ComputeShaderメモ_

Unity Compute Shader メモ

compute shaderとは？

  • GPUで動作するプログラム
  • DirectX 11 スタイルのHLSL言語で記述される

概要 .computeのファイルにプログラムを書き込む。 compute shaderではC＃スクリプト(.cs)と組み合わせてUnityで実行する。

気付き .csで使用するcompute bufferにはcompute shaderからの計算で受け取りたい値を格納する。 受け渡ししたい値は以下のように.computeで宣言する

RWStructuredBuffer<float> Result;
  • Compute Shaderでは、前回の計算結果を保持するためには通常、RWStructuredBufferが必要になる。例えばライフゲームは、セルの状態を更新するために前の状態を参照する必要があるため、RWStructuredBufferを使用して前回の計算結果を格納し、それを次の計算に使用する。

競合状態が発生しているのか？

RWStructuredBuffer

構造体である T 型を取ることができる読み取り/書き込みバッファー。

ParallaxBackground

using System.Collections;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
public class ParallaxBackground : MonoBehaviour
{
	[HideInInspector]
	[SerializeField]
	bool isInitialized = false;
	//あらかじめ各画像を紐付けしておく。
	[Header("背景画像 (0が最奥、順に手前)")]
	[SerializeField]
	Sprite[] backgroundSprites = new Sprite[3];
	//左右スクロール対応の場合は、各X値を-1920(1画像幅分)に設定してください。
	[Header("背景画像のオフセット (ズラす値)(左右スクロール対応の場合は1画像分、左にズラす)")]
	[SerializeField]
	Vector2 backgroundOffset = new Vector2(-1920, -1920);
	//サンプルで使用した、[Ansimuz] GothicVania Cemeteryの場合の画像サイズなので、自分の使用アセットに応じて調整してください。
	[Header("背景画像のサイズ")]
	[SerializeField]
	Vector2 backgroundSpriteSize = new Vector2(1920, 1920);
	[Header("背景画像のスクロール率 (奥(0)の物程小さめに指定)")]
	[SerializeField]
	float[] scrollRates = new float[] {
		1.0f,
		3.0f,
		5.0f,
	};
	//3Dオブジェクト(キャラクター等)より奥になるように調整。カメラの位置や3Dオブジェクトのサイズによるが30～設定すれば良い。
	[Header("カメラからUIへの距離 (カメラの位置や3Dオブジェクトのサイズによるが30～指定)")]
	[Range(10.0f, 100.0f)]
	[SerializeField]
	float planeDistance = 10.0f;
	int imageMax = 3;
	[Header("スクロール時間")]
	[Range(0.1f, 3.0f)]
	[SerializeField]
	float scrollDuration = 1.0f;
	float smoothTime;
	[Header("スクロール速度の上限 (多分deltaTimeが掛かるので大きめに指定)")]
	[Range(500.0f, 10000.0f)]
	[SerializeField]
	float scrollSpeedMax = 1000.0f;
	//各背景画像のRectTransform。
	[HideInInspector]
	[SerializeField]
	RectTransform[] backgroundsRt;
	//背景画像数。
	[HideInInspector]
	[SerializeField]
	int backgroundMax;
	//各背景画像がスクロールした量。
	[HideInInspector]
	[SerializeField]
	Vector2[] backgroundScrollValues;
	//RectMask2Dを有効にした状態で実行すると、スクロールしても画面外に設置した画像が非表示になる仕様っぽいので、実行時に有効化している。
	[HideInInspector]
	[SerializeField]
	RectMask2D parallaxBackgroundRectMask2D;
	//スクロール経過時間。
	float scrollElapsedTime;
	//スクロール加速度。SmoothDampに必要。
	[HideInInspector]
	[SerializeField]
	Vector2[] scrollVelocities;
	//コルーチンの管理に使用。
	Coroutine scroll;
	//前にスクロールが呼ばれた時のプレイヤーの位置。
	Vector2 previousPlayerPosition = Vector2.zero;
	//一時的に使用。
	Canvas parallaxBackgroundCanvas;
	GameObject parallaxBackgroundGo;
	RectTransform parallaxBackgroundRt;
	GameObject tempBackgroundGo;
	RectTransform tempBackgroundRt;
	Image tempBackgroundImg;
	Vector2 tempBackgroundPosition;
	Vector2 tempBackgroundsPosition;
	void Awake()
	{
		if (!isInitialized)
			CreateParallaxBackground();
		parallaxBackgroundRectMask2D.enabled = true;
		//SmoothDampのsmoothTimeと、スクロールの長さが厳密には違うので、一回り小さく計算しておく。
		smoothTime = scrollDuration * 0.33f;
	}
	//背景画像をスクロールしたい場合にコレを呼ぶ。引数にはプレイヤーの位置を渡す(位置差でなく)。
	public void StartScroll(Vector3 _playerPosition)
	{
		Vector2 playerPosition = new Vector2(_playerPosition.x, _playerPosition.y);
		//1画像分進んだ時、スクロールが繋がるように良い感じに戻している。
		for (int i = 0; i < backgroundMax; i++)
		{
			backgroundScrollValues[i] -= (playerPosition - previousPlayerPosition) * scrollRates[i];
			if (backgroundSpriteSize.x < backgroundsRt[i].anchoredPosition.x)
			{
				backgroundScrollValues[i].x -= backgroundSpriteSize.x;
				tempBackgroundsPosition.Set(backgroundSpriteSize.x, 0);
				backgroundsRt[i].anchoredPosition -= tempBackgroundsPosition;
			}
			else if (backgroundsRt[i].anchoredPosition.x < -backgroundSpriteSize.x)
			{
				backgroundScrollValues[i].x += backgroundSpriteSize.x;
				tempBackgroundsPosition.Set(backgroundSpriteSize.x, 0);
				backgroundsRt[i].anchoredPosition += tempBackgroundsPosition;
			}

			if (backgroundSpriteSize.y < backgroundsRt[i].anchoredPosition.y)
			{
				backgroundScrollValues[i].y -= backgroundSpriteSize.y;
				tempBackgroundsPosition.Set(0, backgroundSpriteSize.y);
				backgroundsRt[i].anchoredPosition -= tempBackgroundsPosition;
			}
			else if (backgroundsRt[i].anchoredPosition.y < -backgroundSpriteSize.y)
			{
				backgroundScrollValues[i].y += backgroundSpriteSize.y;
				tempBackgroundsPosition.Set(0, backgroundSpriteSize.y);
				backgroundsRt[i].anchoredPosition += tempBackgroundsPosition;
			}
		}

		//多重実行防止。
		if (scroll != null)
		{
			StopCoroutine(scroll);
		}
		scroll = StartCoroutine(Scroll());
		previousPlayerPosition = playerPosition;
	}

	IEnumerator Scroll()
	{
		scrollElapsedTime = 0;
		while (true)
		{
			scrollElapsedTime += Time.deltaTime;
			for (int i = 0; i < backgroundMax; i++)
			{
				tempBackgroundsPosition.Set(
					backgroundScrollValues[i].x + backgroundOffset.x,
					backgroundScrollValues[i].y + backgroundOffset.y
					);

				backgroundsRt[i].anchoredPosition = Vector2.SmoothDamp(backgroundsRt[i].anchoredPosition, tempBackgroundsPosition, ref scrollVelocities[i], smoothTime, scrollSpeedMax);
			}
			if (scrollDuration <= scrollElapsedTime)
			{
				//SmoothDampはVelocityの値を参考にして現在の速度を出す為、初期化しておかないと次回実行時に動きが残る。
				for (int i = 0; i < backgroundMax; i++)
				{
					scrollVelocities[i] = Vector2.zero;
				}
				scroll = null;
				yield break;
			}
			yield return null;
		}
	}

	//各種コンポーネントをアタッチし、背景画像等を生成。
	public void CreateParallaxBackground()
	{
		if (backgroundSprites == null || backgroundSprites.Length == 0)
			return;
		backgroundMax = backgroundSprites.Length;
		parallaxBackgroundCanvas = GetComponent<Canvas>();
		if (parallaxBackgroundCanvas == null)
			return;
		backgroundsRt = new RectTransform[backgroundMax];
		scrollVelocities = new Vector2[backgroundMax];
		backgroundScrollValues = new Vector2[backgroundMax];
		parallaxBackgroundCanvas.renderMode = RenderMode.ScreenSpaceCamera;
		parallaxBackgroundCanvas.worldCamera = Camera.main;
		parallaxBackgroundCanvas.planeDistance = planeDistance;
		//ボタンを設置しないので、このCanvasへのタッチ判定を無効化しておく(インスペクターから削除しても良い)。
		GetComponent<GraphicRaycaster>().enabled = false;
		parallaxBackgroundGo = new GameObject("ParallaxBackground");
		parallaxBackgroundRt = parallaxBackgroundGo.AddComponent<RectTransform>();
		parallaxBackgroundRectMask2D = parallaxBackgroundGo.AddComponent<RectMask2D>();
		parallaxBackgroundRectMask2D.enabled = false;
		parallaxBackgroundRt.SetParent(transform);
		parallaxBackgroundRt.localScale = Vector3.one;
		parallaxBackgroundRt.localPosition = Vector3.zero;
		parallaxBackgroundRt.sizeDelta = gameObject.GetComponent<RectTransform>().sizeDelta;
		for (int i = 0; i < backgroundMax; i++)
		{
			backgroundsRt[i] = new GameObject(System.String.Format("Backgrounds{0}", i + 1)).AddComponent<RectTransform>();
			backgroundsRt[i].SetParent(parallaxBackgroundRt);
			backgroundsRt[i].localScale = Vector3.one;
			backgroundsRt[i].localPosition = Vector3.zero;
			tempBackgroundPosition.Set(backgroundOffset.x, backgroundOffset.y);
			backgroundsRt[i].anchoredPosition = tempBackgroundPosition;

			for (int j = 0; j < imageMax; j++)
			{
				for (int k = 0; k < imageMax; k++)
				{
					tempBackgroundGo = new GameObject(System.String.Format("Background{0}", k + 1));
					tempBackgroundRt = tempBackgroundGo.AddComponent<RectTransform>();
					tempBackgroundImg = tempBackgroundGo.AddComponent<Image>();
					tempBackgroundImg.sprite = backgroundSprites[i];
					tempBackgroundImg.raycastTarget = false;
					tempBackgroundRt.SetParent(backgroundsRt[i]);
					tempBackgroundRt.localScale = Vector3.one;
					tempBackgroundRt.localPosition = Vector3.zero;
					tempBackgroundRt.sizeDelta = backgroundSpriteSize;
					tempBackgroundPosition.Set(backgroundOffset.x + backgroundSpriteSize.x * j, backgroundOffset.y + backgroundSpriteSize.y * k);
					tempBackgroundRt.anchoredPosition = tempBackgroundPosition;
				}
			}
		}
		//カメラと平行に設置したい場合には、localRotationをリセットしておく。
		parallaxBackgroundRt.localRotation = Quaternion.identity;
		isInitialized = true;
	}
}

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