Unity Shader 中的泳池水面折射实现

水面折射是指光线从一种介质（空气）进入另一种介质（水）时发生弯曲的现象。在计算机图形学中，我们可以使用折射来模拟逼真的水面效果。

为了在 Unity Shader 中实现泳池水面的折射效果，我们需要使用 GrabPass 抓取屏幕空间中的背景图像，然后根据视角方向和水面法线计算折射向量，并使用该向量对背景图像进行采样。

Shader "Unlit/PoolWaterRefraction"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _RefractionStrength ("Refraction Strength", Float) = 0.5
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            GrabPass { }

            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

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

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 screenPos : TEXCOORD1;
                float4 worldPos : TEXCOORD2;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            float _RefractionStrength;
            sampler2D _GrabTexture;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                o.screenPos = ComputeScreenPos(o.vertex);
                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // 计算视角方向
                float3 viewDir = normalize(i.worldPos.xyz - _WorldSpaceCameraPos);

                // 计算水面法线
                float3 normal = float3(0, 1, 0);

                // 计算折射向量
                float3 refractDir = refract(viewDir, normal, 1.0 / 1.33);

                // 计算屏幕空间中的折射偏移
                float2 offset = refractDir.xy * _RefractionStrength;

                // 对背景图像进行采样
                fixed4 col = tex2D(_GrabTexture, i.screenPos.xy / i.screenPos.w + offset);

                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

注意： 以上代码只是一个简单的示例，实际效果可能需要根据具体情况进行调整。