Scriptによるレンダーテクスチャへの数値書き込みについて

2019.11.06
Unity
script

　以前に投稿した波動方程式を用いた波紋の作成という記事内のScriptにおいて、SetPixelによりR=0.5、G=0.5のレンダーテクスチャを作成しました。ただ、少し気になることがあり調べてみました。

1. 問題点
- 1.1. script
- 1.2. 実行結果
2. 解決策

問題点

　GetPixelによってレンダーテクスチャの色を調べたところ0.50196･･･という数値が出てきました。そこで、Unityのドキュメントを見てみると”この関数の機能はARGB32、RGB32、Alpha8のテクスチャフォーマットのみに対応しています。”と記載されていました。つまり、SetPixel(0, 0, new Color(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1))は8ビット(0~255)の内で一番近い数値(128/255=0.50196･･･ )へ自動的に変換されているようです。確認のために以下のScriptとShaderを作成し、実行してみました。

script

　作成したScriptは以下の通りです。レンダーテクスチャへSetPixelを用いてColor(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1)を書き込んだのちに、レンダーテクスチャの色をDebug.Logで出力しています。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class GenerateGrayTexture : MonoBehaviour
{
    public Material mat_gray_tex;

    private RenderTexture rTex;
    private int TextureSize = 256;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        rTex = new RenderTexture(TextureSize, TextureSize, 0, RenderTextureFormat.ARGBFloat, RenderTextureReadWrite.Default);

        Texture2D texBuf = new Texture2D(1, 1);
        texBuf.SetPixel(0, 0, new Color(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1));
        texBuf.Apply();
        Graphics.Blit(texBuf, rTex);

        Texture2D tex = new Texture2D(rTex.width, rTex.height, TextureFormat.RGBAFloat, false);
        RenderTexture.active = rTex;
        tex.ReadPixels(new Rect(0, 0, rTex.width, rTex.height), 0, 0);
        tex.Apply();
        Debug.Log(tex.GetPixel(0, 0).ToString("f6"));
    }
}

using System.Collections;

using System.Collections.Generic;

using UnityEngine;

public class GenerateGrayTexture : MonoBehaviour

{

public Material mat_gray_tex;

private RenderTexture rTex;

private int TextureSize = 256;

// Start is called before the first frame update

void Start()

{

rTex = new RenderTexture(TextureSize, TextureSize, 0, RenderTextureFormat.ARGBFloat, RenderTextureReadWrite.Default);

Texture2D texBuf = new Texture2D(1, 1);

texBuf.SetPixel(0, 0, new Color(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1));

texBuf.Apply();

Graphics.Blit(texBuf, rTex);

Texture2D tex = new Texture2D(rTex.width, rTex.height, TextureFormat.RGBAFloat, false);

RenderTexture.active = rTex;

tex.ReadPixels(new Rect(0, 0, rTex.width, rTex.height), 0, 0);

tex.Apply();

Debug.Log(tex.GetPixel(0, 0).ToString("f6"));

}

実行結果

　上記Scriptの実行結果は以下の通りです。

0.501961となり、128/255がレンダーテクスチャに書き込まれていることが分かります。

解決策

　テクスチャへ目的の数値を書き込めるようShaderの作成及びScriptの変更を行いました。

Shader

　作成したShaderは以下の通りです。RGBA=(0.5,0.5,0.5,1.0)を出力するだけのShaderです。

Shader "Unlit/GenerateGrayTexture"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                float4 col;
				col.rgb = 0.5;
				col.a = 1.0;
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

Shader "Unlit/GenerateGrayTexture"

{

Properties

{

_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}

}

SubShader

{

Tags { "RenderType"="Opaque" }

Pass

{

CGPROGRAM

#pragma vertex vert

#pragma fragment frag

#include "UnityCG.cginc"

struct appdata

{

float4 vertex : POSITION;

float2 uv : TEXCOORD0;

};

struct v2f

{

float2 uv : TEXCOORD0;

float4 vertex : SV_POSITION;

};

sampler2D _MainTex;

float4 _MainTex_ST;

v2f vert (appdata v)

{

v2f o;

o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);

return o;

}

fixed4 frag (v2f i) : SV_Target

{

float4 col;

col.rgb = 0.5;

col.a = 1.0;

return col;

}

ENDCG

}

Scriptの変更及び結果

　テクスチャの作成部分を変更し実行してみました。mat_gray_texは上記Shaderを割り当てたMaterialです。

Texture2D texBuf = new Texture2D(1, 1);
texBuf.SetPixel(0, 0, new Color(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1));
texBuf.Apply();
Graphics.Blit(texBuf, rTex, mat_gray_tex);

Texture2D texBuf = new Texture2D(1, 1);

texBuf.SetPixel(0, 0, new Color(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1));

texBuf.Apply();

Graphics.Blit(texBuf, rTex, mat_gray_tex);

結果は以下の通りです。

0.5が書き込まれていることが分かります。また、以下のように変更しても

RenderTexture buf = RenderTexture.GetTemporary(rTex.width, rTex.height, 0, RenderTextureFormat.ARGBFloat);
Graphics.Blit(rTex, buf, mat_gray_tex);
Graphics.Blit(buf, rTex);
RenderTexture.ReleaseTemporary(buf);