本文使用unity实现雪地效果，主要参考了github上两个已有的demo，将其结合并并增加了一些自己东西。
本文主要讲雪地效果，简单说就是雪地踩脚印的实现，并非雪面的渲染。然后因为是一段时间之前写的，细节部分有些遗忘，所以争取主要把原理讲清楚，不会涉及太多代码细节。可以下载github的demo参考更改。
如果有任何错误，欢迎指正，谢谢！~
参考demo
Demo1: https://github.com/thnewlands/unity-deformablesnow
Demo2: https://github.com/TheBeach54/SnowSimulation
雪地效果最基本原理
雪地效果的根本就是要踩出脚印。而实现这个的原理分两步：第一步，在雪地plane的下方放置一个正交相机，从下往上拍摄，如下图。目的是实时获取上方物体生成一张深度图；第二步，根据上一步生成深度图，将雪地plane的顶点向下方位移，使用tessellation技术。参考Demo1就是根据这一基本原理实现。理解上不难哈。
本文实现流程
本文采用的方法比上文说的多两个步骤。一个是参考了demo2的方法，具体则是在下方放置两个摄像机，一个相机在第一帧的时候记录下初始地面深度，因为初始地面可以是地形，本身就有一定高度。另外一个相机记录实时拍摄的物体深度。这样根据两个深度就能在任何地形上计算出最后在真正的踩雪地方，将其结果保存在r通道内。当然需要两个正交相机参数完全相同，具体计算方式后面会说。结果如下图和视频：
另外一个步骤则是根据计算后的深度值图，进行两次轮廓线检测，采用的是最基本简单的sobel算子，然后用g和b通道分别存储其颜色。这样做的目的是，可以根据最后的深度图的不同通道，将雪地分为基本雪面（无颜色值）、凸起部分（g通道）、侧边（b通道）、凹陷底部（a通道）四个部分，如图。只需要在tessellation的过程中，将g通道的部分向上位移顶点，与a通道操作相反，则可以形成踩雪路径左右两边的凸起部分。
然后根据不同的通道使用不同的diffuse、normal等贴图渲染即可得到不同的雪面渲染效果。在这之前可以适当的将深度图进行模糊处理，使边界柔和。同时在雪面渲染地shader中使用lerp函数对贴图进行插值。结果如下图：
实现细节
相机部分
这是下方放置的正交相机的脚本的截图，是获得物体深度的相机，另外一个获得初始地形深度的相机大致相同，现在介绍其主要部分。代码如下：
/// <summary>
首先，下方相机获取深度图，这一步通过SetReplacementShader替换上方物体的材质为SnowDepthShader获得，另外一个相机。SnowDepthShader中最基本的一个步骤就是讲fragment shader中的颜色值替换为o.rgb = float3(1 - i.depth, 0,0);这样就能使得相机获取深度图。
然后则是传给CamRecieveMat，该材质的shader就是用来处理接受到的ObjDepthTex（物体深度图）和FloorDepthTex（初始地形深度图，另外一个相机生成）。然后根据这两张图生成一张计算后的深度值图。计算代码如下：
float 其中floor是初始地形的深度值，current.x是当前拍摄到的物体深度值，_SnowMaxHeight似是设定的雪面高度，_SnowFarPlane是相机的远平面距离，最终将计算出的深度值重新赋值给current.x。这样生成的计算后的深度值图，就能避免原始物体深度图中，在雪面以上的深度值被提取。
最后则是在OnRenderImage中进行两次后处理，分别用EdgeDetectMat和EdgeDetectMatOut，也就是两次sobel算子的轮廓线检测，分别存储到g和b通道内部。
另外一个重点则是我们使用了两张RT分辨存储深度值，然后在Update中交替传给各种mat。这样做主要是因为，一张RT存储当前帧的深度图，另外一张RT
存储上一帧的深度图，这样就能让深度图在CamRecieveMat中保持形成轨迹。
雪面渲染材质
其中主要的参数有：
- Edge Length: Tessellation的程度
- Displacement Textur: 初始时让雪面适当位移的噪声贴图
- Imprint Texture: Camera脚本传递进来的最后的深度图
- Top Material Settings: 基本雪面（无颜色值部分）的雪面渲染
- Bottom Material Settings: 凹陷雪面（r通道部分）的雪面渲染
- Upper Material Settings: 凸起部分（g通道部分）的雪面渲染
- Middle Material Settings: 侧边雪面（b通道部分）的雪面渲染
然后还有一些关于个部分雪面渲染的程度等设定不赘述。
对于凸起部分的雪面贴图仅采用了不同的diffuse贴图和法线贴图，并附加不同的颜色值和法线程度。
Tessellation
根据上文所获得的最终深度图，直接使用unity提供的tessellation技术（不赘述），在disp函数里将顶点的y方向进行相对应的位移。不过需要注意的是需要重新计算法线方向，否则阴影会有问题。
另外还有一个trick，可以将只需要顶点位移的地方tessellation的值提高。但是这样做需要在剩余没有脚印的雪面部分变化不大，没有明显的位移，否则在不同tessellation的接缝处会产生裂痕。所以实际上最后我也没有用，只是一个参考。
三向贴图
最后的一个处理是在雪面的渲染部分，地形变形导致了贴图的拉伸，因此采用三向贴图的算法进行贴图（具体原理连接https://blog.csdn.net/liu_if_else/article/details/73833656）。左图是普通uv贴图，靠近雪面边沿的地方贴图会有明显的拉伸。右图是三项贴图处理过后，贴图拉伸变形效果消除。只需要针对所有的贴图处理一下即可，代码如下：
fixed4 
最后的最后，本文是参考了两个demo融合更改的雪面效果，如果有错误，希望大家指正，谢谢～