顶点动画：水面、草地风摆与通用位移套路

水面起伏、草地风摆、旗帜飘动——都在顶点着色器里做（见 /notes/unity/principles-1/：顶点程序改的是几何本身）。改几何容易，让光照和阴影跟着改对才是这篇的重点。

通用结构：位移的三要素

任何顶点动画都是同一个公式的变体：

新位置 = 原位置 + 方向 × 强度 × 波形(时间, 相位)

方向：沿法线（膨胀/呼吸）、沿固定轴（草左右摆）、沿波形梯度（水）。
强度遮罩：哪些顶点能动——草用「顶点色/UV 的 y 梯度」（根部不动梢部大摆），角色呼吸用权重。
波形：sin/cos 组合；相位用世界坐标或 UV 错开，避免整片同步摆（一眼假）。

// 草地风摆（顶点程序核心）
float phase = i.worldPosWS.x * _WaveFreqXZ + i.worldPosWS.z * _WaveFreqXZ;
float sway  = sin(_Time.y * _WindSpeed + phase);
float mask  = v.color.r;                 // 顶点色当刚度遮罩：根 0 梢 1
o.positionOS.xyz += v.normal.xyz * sway * mask * _Strength;

空间选择（易错点）：相位用世界坐标（风场钉在世界里，物体移动穿过风场），位移方向用模型空间（物体自转时草不会整体平移）。混用规则见 /notes/unity/principles-2/。

水面：多波叠加 + 解析法线

单层 sin 的水像果冻。标准做法是 2–4 个不同方向/波长的波叠加，并且法线要解析重算——位移改了表面倾斜，法线不重算光照就是平的：

// 高度函数 H(x,z)，对 x、z 求偏导得到斜面梯度
float H(float2 p) {
    return _A1 * sin(dot(p, _Dir1) * _F1 + _Time.y * _S1)
         + _A2 * sin(dot(p, _Dir2) * _F2 + _Time.y * _S2);
}
// 顶点/片元里：
float eps = 0.1;
float dx = (H(p + float2(eps,0)) - H(p - float2(eps,0))) / (2*eps);
float dz = (H(p + float2(0,eps)) - H(p - float2(0,eps))) / (2*eps);
float3 N = normalize(geomN - float3(dx, 0, dz)); // 由梯度倾斜法线

（解析求导更快：对 sin 直接写导数；上面差分写法是为了通用。）位移量大的水面，顶点密度要够——波长短于顶点间距会出折线穿帮，这是网格成本不是 shader 成本。

阴影与深度：最容易漏的两处

顶点动画改了轮廓，所有输出几何位置的 Pass 都必须做同样的位移：

ShadowCaster Pass 不动 → 影子是静止的，和动的草完全脱节。
DepthOnly/深度纹理 Pass 不动 → 屏幕空间效果（SSR、深度边缘检测）里轮廓是旧的。

工程做法：把位移函数写进共享 .hlsl include，每个 Pass 的顶点程序都调用它——一份函数，所有 Pass 引用，漏一个就穿帮。

蒙皮网格的顶点动画

角色网格已蒙皮：自定义位移必须发生在蒙皮之后（Built-in 里在 UnitySkinShaderPass/UNITY_SKINNED 路径之后加位移；URP 用 TransformObjectToWorld 前按蒙皮结果处理），否则位移方向被骨骼旋转带着乱走。简单方案：附加动画（披风、呼吸）尽量用独立网格 + 顶点动画，别和复杂蒙皮搅在一起。

常见坑

症状	原因
影子静止/深度效果用旧轮廓	ShadowCaster/DepthOnly Pass 没同步位移
光照平的，波看不出来	法线没按梯度重算
整片草同步摆	相位没混入世界坐标/UV
旋转的物体上动画抖动	相位用了模型空间坐标
草根部撕裂	遮罩没让根部位移为零

自检三问

为什么顶点动画的水面必须重算法线，而 UV 动画（流动贴图）不用？
位移函数应该怎么组织才不会漏 ShadowCaster？
相位用世界坐标、位移用模型空间，各防的是什么 bug？