Unity Shader 径向模糊与径向 UV 变形速度感 · 冲击波效果完全指南

Section 01

效果目标与使用场景

径向模糊（Radial Blur）是一种以屏幕（或世界空间某点）为中心， 沿"中心→当前像素"方向做多步偏移采样并加权混合的后处理技术。 它能制造出镜头快速推进、子弹时间、冲击波爆炸等极具视觉冲击力的效果。

典型应用场景

• 技能释放— 大招激活瞬间的速度推进感
• 爆炸 / 核弹— 环形冲击波 UV 扭曲
• 飞行 / 超速— 持续径向模糊配合速度参数
• 受击反馈— 短暂的径向击打震荡
• 传送门 / 瞬移— 进入时镜头拉扯感

Section 02

核心原理：径向 UV 偏移

理解径向模糊的关键，在于理解"采样方向"的构造。 对于屏幕上的任意像素P(u,v)， 其模糊方向就是从中心 C指向 P 的向量。

核心数学

dir = normalize(uv − center)sampleUVi = uv + dir × strength × (i / numSamples)color = Σ tex2D(sampleUVi) / numSamples

strength 控制最大偏移量；numSamples 控制质量；i 从 0 到 numSamples−1

💡

与高斯模糊的本质区别高斯模糊各方向均匀采样，产生无方向的柔化； 径向模糊的采样点全部沿"中心→像素"方向排列，因此产生具有方向感的运动拖影。

径向 UV 变形 vs 径向模糊

严格来说，"径向 UV 变形"指仅移动一次采样位置（单步）， 用于创造空间扭曲、哈哈镜、折射感等； "径向模糊"是在变形基础上做多步累加，将拖影混合进来。 两者使用同一套偏移公式，差异在于采样次数与混合方式。

Section 03

URP 后处理管线配置

在 URP 中实现屏幕后处理有多种方式。 Unity 2022+ 提供的Full Screen Pass Renderer Feature是最推荐的方案—— 无需手写 C# Blit 逻辑，直接将 Material 挂上即可。

1

创建 URP Renderer Feature

在 Project 中创建Universal Renderer Data→ 点击Add Renderer Feature→ 选择Full Screen Pass Renderer Feature。将其注入到After Rendering Post Processing事件。

2

创建 Shader 与 Material

新建Shader Graph或.shader文件，使用_BlitTexture作为源纹理输入。创建对应 Material，填入后处理参数。

3

挂载 Material 到 Feature

将 Material 拖入 Full Screen Pass 的Pass Material字段，设置Pass Index为 0。Feature 会在每帧渲染后自动将屏幕 Blit 一次。

4

通过脚本动态控制强度

使用material.SetFloat("_Strength", value)在游戏逻辑中动态调整模糊强度，配合 DOTween 或 Coroutine 做淡入淡出。

⚠️

注意 URP 版本差异Full Screen Pass Renderer Feature 在 URP 14（Unity 2022.2）中正式可用。 旧版 URP 需要自定义ScriptableRendererFeature+ 手写 Blit Pass。 建议升级到 Unity 2022.3 LTS 或更新版本。

（可选）自定义 Renderer Feature — C#

若使用旧版 URP 或需要更精细控制，以下是最小 Renderer Feature 实现：

using UnityEngine; using UnityEngine.Rendering; using UnityEngine.Rendering.Universal; public class RadialBlurFeature : ScriptableRendererFeature { public Material blurMaterial; public RenderPassEvent renderPassEvent = RenderPassEvent.AfterRenderingPostProcessing; private RadialBlurPass pass; public override void Create() { pass = new RadialBlurPass(blurMaterial, renderPassEvent); } public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, ref RenderingData renderingData) { if (blurMaterial != null) renderer.EnqueuePass(pass); } } // ── 内嵌 Pass ────────────────────────────────── public class RadialBlurPass : ScriptableRenderPass { private Material mat; private RTHandle tempRT; public RadialBlurPass(Material m, RenderPassEvent evt) { mat = m; renderPassEvent = evt; } public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData) { var cmd = CommandBufferPool.Get("RadialBlur"); // Blit 当前帧到自身（使用 mat 处理） Blitter.BlitCameraTexture(cmd, colorTarget, colorTarget, mat, 0); context.ExecuteCommandBuffer(cmd); CommandBufferPool.Release(cmd); } }

Section 04

核心 Shader 完整实现

以下是完整的径向模糊 HLSL Shader。 代码逐行拆解，关键行高亮显示。 核心逻辑位于frag函数第 ①②③ 步。

🎯

阅读重点黄色高亮行是径向模糊的核心逻辑——方向计算、步进偏移与颜色累加。 其余为 URP 模板代码，可直接复用。

Shader "PostProcess/RadialBlur" { Properties { // 模糊中心，默认屏幕中心 (0.5, 0.5) _Center ("Center", Vector) = (0.5, 0.5, 0, 0) // 单步偏移强度，范围 0.001~0.05 _Strength ("Strength", Range(0, 0.1)) = 0.01 // 采样步数，值越高越平滑 _Samples ("Samples", Range(2, 32)) = 8 } SubShader { // URP 全屏后处理标准标签 Tags { "RenderPipeline" = "UniversalPipeline" } ZWrite Off ZTest Always Cull Off Pass { HLSLPROGRAM #pragma vertex Vert #pragma fragment Frag // URP 核心库：包含 Blitter、_BlitTexture 等宏 #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl" #include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/Runtime/Utilities/Blit.hlsl" // ① 属性在 HLSL 侧的声明 CBUFFER_START(UnityPerMaterial) float2 _Center; float _Strength; int _Samples; CBUFFER_END // Vert：直接使用 URP Blitter 提供的顶点着色器 Varyings Vert(Attributes input) { return Vert(input); // Blit.hlsl 中已定义 } // ── 核心 Fragment Shader ───────────────────── half4 Frag(Varyings input) : SV_Target { // 获取当前像素 UV float2 uv = input.texcoord; // ② 计算从中心到当前像素的方向向量（归一化） float2 dir = normalize(uv - _Center + 1e-5); // ③ 多步偏移采样，累加颜色 half4 color = 0; int numSamples = clamp(_Samples, 2, 32); UNITY_UNROLL // 展开循环，避免 GPU 分支惩罚 for (int i = 0; i < numSamples; i++) { // 当前步的偏移量（线性插值从0到strength） float t = (float)i / (float)(numSamples - 1); float2 sampleUV = uv + dir * _Strength * t; // 钳制到 [0,1]，避免边缘采样越界 sampleUV = clamp(sampleUV, 0.001, 0.999); // 采样屏幕纹理并累加 color += SAMPLE_TEXTURE2D(_BlitTexture, sampler_BlitTexture, sampleUV); } // ④ 求平均，得到最终像素颜色 color /= (float)numSamples; return color; } ENDHLSL } } }

逐段解析

① Properties 属性声明

_Strength：控制每步偏移量，值越大模糊范围越广。 典型范围0.005 ~ 0.04，超过 0.05 会产生明显采样失真。_Samples：整型，控制循环次数。 建议在 C# 端以KeywordEnum区分高中低档， 避免运行时浮点转整型的分支开销。

② 方向向量 dir 的构造

float2 dir = normalize(uv - _Center)

这是整个算法最关键的一行。
uv是当前像素的屏幕 UV（0~1），_Center默认 (0.5, 0.5)。
subtract 得到从中心到像素的向量，normalize 归一化使步距均匀。

📐

为什么要 normalize？不归一化时，靠近中心的像素偏移量极小（几乎不模糊）， 靠近屏幕边缘的像素偏移量极大（过度模糊）， 产生中心清晰、边缘拖影失控的不均匀效果。 normalize 后所有方向的步长相同，模糊强度仅由_Strength控制。

③ 采样循环与混合

循环numSamples次，每次将 UV 沿dir方向 步进_Strength × (i / numSamples)， 累加颜色后除以步数。 这是一个等距线性采样策略—— 采样点均匀分布在"当前位置"到"当前位置 + dir × strength"的线段上。

Section 05

参数调优与性能权衡

径向模糊的性能开销主要来自纹理采样次数。 每个像素执行 N 次SAMPLE_TEXTURE2D， 全屏 1080p 下总采样数 = 1920 × 1080 × N。 理解这一点，才能在视觉质量与帧率之间做出正确的权衡。

采样步数 vs 视觉质量

🚀

半分辨率优化对移动端或低端机，可先将屏幕降采样到 1/2 分辨率再做径向模糊， 最后 Upscale 合并回来。 性能降低至原来的 1/4，肉眼难以察觉质量差异。 URP 中通过RenderTextureDescriptor指定 width/2, height/2 创建 RT。

Strength 参数指南

避免常见问题

⚠️

边缘采样越界当像素靠近屏幕边缘，sampleUV 可能超出 [0,1] 范围，导致采样拉扯到对边。 解决方案：在采样前sampleUV = clamp(sampleUV, 0.001, 0.999)或使用CLAMP纹理寻址模式（URP 默认已启用）。

⚠️

中心点 UV 奇点当 uv 恰好等于 center 时，normalize(float2(0,0))会产生 NaN。 在 normalize 前加 epsilon 保护：float2 dir = normalize(uv - _Center + 1e-5)， 或用length(uv - _Center) > 0.001做条件分支。

Section 06

进阶变体：冲击波 vs 速度感

变体 A：冲击波（环形 UV 扭曲）

纯径向模糊覆盖整个屏幕。 真实爆炸冲击波是一个向外扩张的环形—— 仅在环形边界处扭曲 UV，内部与外部保持清晰。 通过给 Strength 乘以一个环形 Mask实现：

// 冲击波参数 float _WaveRadius; // 当前波前半径（0→1，随时间扩大） float _WaveWidth; // 波前宽度（控制扭曲带宽） float _WaveStrength; // 扭曲强度 half4 FragShockwave(Varyings input) : SV_Target { float2 uv = input.texcoord; float2 offset = uv - _Center; // 当前像素到中心的距离（考虑屏幕宽高比） float dist = length(offset * float2(_ScreenParams.x / _ScreenParams.y, 1.0)); // 环形 Mask：仅在 [waveRadius - width/2, waveRadius + width/2] 内有效 float ring = smoothstep(_WaveRadius - _WaveWidth, _WaveRadius, dist) * smoothstep(_WaveRadius + _WaveWidth, _WaveRadius, dist); // 将 Strength 乘以环形 Mask，仅波前区域产生扭曲 float2 dir = normalize(offset + 1e-5); float2 warpUV = uv + dir * ring * _WaveStrength; return SAMPLE_TEXTURE2D(_BlitTexture, sampler_BlitTexture, warpUV); }

变体 B：速度感（带径向衰减）

速度感效果通常需要：中心清晰 + 边缘模糊。 将 Strength 乘以一个从中心向外线性增大的权重， 中心区域几乎不模糊，边缘拖影最强：

half4 FragSpeedBlur(Varyings input) : SV_Target { float2 uv = input.texcoord; float2 offset = uv - _Center; // 到中心的距离，范围 0（中心）→ ~0.7（角落） float dist = length(offset); // 径向衰减：边缘全强度，中心强度为 0 // pow(dist * 2, 1.5) 使衰减更陡峭，中心更清晰 float falloff = saturate(pow(dist * 2.0, 1.5)); float effectiveStrength = _Strength * falloff; float2 dir = normalize(offset + 1e-5); half4 color = 0; int numSamples = 8; for (int i = 0; i < numSamples; i++) { float t = (float)i / (float)(numSamples - 1); // 使用 effectiveStrength（含衰减）代替原始 _Strength float2 sampleUV = clamp(uv + dir * effectiveStrength * t, 0.001, 0.999); color += SAMPLE_TEXTURE2D(_BlitTexture, sampler_BlitTexture, sampleUV); } return color / (float)numSamples; }

变体 C：脉冲控制（配合 C# 动画曲线）

实际游戏中不会持续保持高强度模糊，而是在技能激活时做一次瞬间峰值 + 快速衰减。 以下 C# 脚本展示如何用 AnimationCurve 精确控制时序：

using System.Collections; using UnityEngine; public class RadialBlurController : MonoBehaviour { [SerializeField] private Material blurMaterial; // 在 Inspector 中可视化编辑强度随时间的变化曲线 [SerializeField] private AnimationCurve strengthCurve = AnimationCurve.EaseInOut(0, 0, 1, 0); [SerializeField] private float peakStrength = 0.03f; [SerializeField] private float duration = 0.6f; private static readonly int StrengthID = Shader.PropertyToID("_Strength"); private static readonly int CenterID = Shader.PropertyToID("_Center"); /// <summary>在指定屏幕位置触发一次冲击波脉冲</summary> public void Trigger(Vector2 screenCenter) { if (blurMaterial == null) return; blurMaterial.SetVector(CenterID, new Vector4(screenCenter.x, screenCenter.y, 0, 0)); StartCoroutine(BlurRoutine()); } private IEnumerator BlurRoutine() { float elapsed = 0f; while (elapsed < duration) { elapsed += Time.deltaTime; float t = elapsed / duration; // 从曲线采样强度，乘以峰值 float strength = strengthCurve.Evaluate(t) * peakStrength; blurMaterial.SetFloat(StrengthID, strength); yield return null; // 等待下一帧 } // 结束后重置为 0，关闭效果 blurMaterial.SetFloat(StrengthID, 0f); } }