最终实现效果如下图所示，星空颜色随时间逐渐变换，星星从远处渐入，在近处渐出。

如何做出图中的星空效果？

我们需要在屏幕上生成若干个随机的点，并将这些点之间相连。但是又不能太过随机，因为如果有一条辉光从左下角的星与右上角的星相连，那么其观感会大打折扣；其次，每个点又不能与过多的其他点连接；然后，每颗星周围是高亮的，每条线是半透明的，多条线交叠的地方会更亮；最后，在远处的星是渐入进来，到了近处又渐出出去，如此循环。

为了能够与鼠标位置产生交互，需要另外写一个C#脚本用来为着色器文件提供鼠标位置。

着色器功能解析：

顶点着色器：从输入数据中获取顶点的物体空间坐标，并将其转换成裁剪空间坐标。然后将这个坐标位置再转到屏幕空间，用于后续计算。注意，这里的 fragCoord 是 float4 类型，其中fragCoord.xy是屏幕坐标（范围在 [0, w] 之间），fragCoord.z是该点原始裁剪空间的深度值，fragCoord.w是原始裁剪空间的 w 分量（透视除法所需）。

片元着色器：完成星图的绘制。

首先获取屏幕的分辨率并将其存储在 iResolution 变量中，其中_ScreenParams 是shaderlab中的内置变量，用于获取窗口的分辨率。

然后计算当前像素在窗口的位置，并将这个位置坐标归一化，使其y值在[-0.5, 0.5]。screenUV 是当前像素的窗口坐标范围在[0, 1]，其中左下角为原点。假设分辨率为1920*1080，那么最终uv.x∈[-0.89, 0.89], uv.y∈[-0.5, 0.5]。

获取鼠标位置是通过C#脚本实时地将鼠标坐标传递给_MousePos，其范围在屏幕分辨率内。然后将其转换到以屏幕中间为坐标原点，将其横纵坐标等比例缩小使其mousePos.y∈[-0.5, 0.5]，并存储值到 mousePos 中。

从内置变量中获取程序运行的时间，然后放缩到合适的大小以控制着色器动画的节奏。

然后使用时间变量来计算旋转矩阵，并将其应用在当前像素坐标和当前鼠标坐标，得到旋转后的像素和鼠标位置坐标。

接下来计算当前像素的颜色，其中颜色强度在 0 - 1 之间。颜色强度初始为0，然后进行循环计算。一共有 _Layers 层，第0层离摄像机最远，深度在[0, 1]，每一层的深度随时间不断变化。近大远小，远处物体数量是近处的15倍。然后是淡入淡出，近处和远处的物体要淡入淡出，所以颜色强度会低，即深度值靠近0和1的颜色强度最低。netlayer用于计算所有发光的线段、点对当前像素颜色强度的影响值，即一条发光的线段或点越靠近当前像素坐标，那么发光强度越高，但是最高不超过1。将计算的最终发光强度赋值给 m 即可。

然后计算基础颜色，使基础颜色可以随时间不断变化，同时通过加权平均使颜色亮度又不至于太低。最终颜色 = 基础颜色 * 颜色强度。

随后是全局像素颜色的配置：
color *= 1.0 - dot(uv, uv); // 径向模糊效果，屏幕中间的像素亮、四周的像素暗
time = fmod(_Time.y, 230.0); // 对时间取模实现颜色亮度呼吸的循环效果
color *= smoothstep(0.0, 20.0, time) * smoothstep(224.0, 200.0, time); // 颜色呼吸效果，前20秒和后30秒是一个整体颜色渐变，实现每230s一次亮度的呼吸

函数功能解析：

n21：噪声函数，输入一个二维坐标，输出一个基于该坐标的随机数，范围在0到1之间

getPos：生成动态粒子/物体位置

标准利萨如曲线公式：x = sin(ω₁ * t + φ₁) ，y = cos(ω₂ * t + φ₂)
函数中：pos = offset + float2(sin(n1*t + n*n1), cos(n2*t + n*n2))*0.4; // 0.4用于控制运动幅度

df_line：线段外一点距离线段的最短距离，若在延长线上则返回p与端点之间的距离

line_uv：线段光绘函数，用于绘制带发光效果的线条

netLayer：生成动态网格/网络层，用于创建粒子连接效果

片段着色器调用语句：m += fade * netLayer(st*size - mousePos*z, layer, _Time.y);

其中参数列表中：
float2 st：st*size - mousePos*z，st是当前像素旋转之后的坐标经过放缩后的位置，size = lerp(15.0, 1.0, z)，mousePos是经过旋转之后的鼠标坐标，z是当前层与摄像机之间的深度。简述就是，当前像素位置在放缩后，经过鼠标位置影响偏移后的位置。
float n：layer，层数。
float t：_Time.y，程序运行开始之后的时间。

float2 id = floor(st) + n; 计算当前层的 id，每层一个。
st = frac(st) - 0.5; 取放缩后坐标位置的小数部分范围[0, 1)，减0.5后范围在[-0.5, 0.5)。
这两步的目的是将当前像素的位置映射到一个新的空间，并将当前像素位置放到空间的中心。

随后生成该空间中的3x3的邻域点阵，并根据id和时间计算出该层该格子邻域中9个点在当前时间的位置坐标。每个格子中包含一个点，但是该点不严格在该格子中，也就是说有可能会随时间运动出去。
1、每个格子的id不一致；
2、每个格子中包含若干像素；
3、每层的格子数不同；
4、不同层中格子包含的像素不同，离得越近(z越大)包含像素越多。
因为在越靠近摄像机的层，z值越接近1，所以size值越小，坐标的放缩越小，然后由于netLayer中映射id，就有更多的像素被映射到相同的id，每个id又代表一个格子，所以离得越近包含像素越多。

m 表示当前像素的颜色强度，sparkle

 m += line_uv(pos[4], pos[i], st); // 从中心向四周连起来的线段对当前像素的颜色影响值累加

然后循环后面的部分是用于计算9个粒子闪烁光芒对当前像素的影响：
float d = length(st - pos[i]); // 当前像素与粒子之间的距离
float s = (0.005/(d*d)); // 光芒对当前像素颜色的影响与距离的平方成反比
s *= smoothstep(1.0, 0.7, d); // 如果与粒子之间的距离超过1，则不影响，反之若距离小于0.7，则完全影响
float pulse = sin((frac(pos[i].x) + frac(pos[i].y) + t)*5.0)*0.4 + 0.6; // 为粒子光芒添加脉冲效果，脉冲随时间呼吸
pulse = pow(pulse, 20.0); // 使闪烁更集中在亮点
s *= pulse; // 将粒子光芒乘脉冲系数，实现脉冲呼吸效果
sparkle += s; // 将粒子光芒对当前像素的影响单独记录

然后计算另外四根线的影响并加到最终影响上。

完整代码：

通过网盘分享的文件：星空宇宙 链接: https://pan.baidu.com/s/1smoEd0xmRn9G7JOBAjByDw?pwd=9527 提取码: 9527

源代码地址：https://www.shadertoy.com/view/lscczl