Shader "Skybox/Procedural Skybox"
{
    Properties
    {
        // 顶部颜色（天顶）
        _SkyColor ("Sky Color", Color) = (0.37, 0.52, 0.73, 1)
        // 地平线颜色
        _HorizonColor ("Horizon Color", Color) = (0.89, 0.89, 0.89, 1)
        // 地面颜色（地平线以下）
        _GroundColor ("Ground Color", Color) = (0.33, 0.27, 0.21, 1)
        
        // 太阳颜色
        _SunColor ("Sun Color", Color) = (1, 0.8, 0.6, 1)
        // 太阳大小（半径）
        _SunSize ("Sun Size", Range(0, 1)) = 0.04
        // 太阳晕影大小（光晕扩散）
        _SunGlow ("Sun Glow", Range(0, 10)) = 2.5
        
        // 太阳在天空中的方向（通常由脚本绑定方向光的方向来控制）
        _SunDirection ("Sun Direction", Vector) = (0.3, 0.8, 0.5, 0)
        
        // 天空颜色的幂次，控制颜色过渡的陡峭程度
        _SkyExponent ("Sky Exponent", Range(0, 10)) = 1.5
        // 地平线的大气厚度效果
        _AtmosphereThickness ("Atmosphere Thickness", Range(0, 10)) = 1.0
    }
    SubShader
    {
        Tags
        {
            "Queue"="Background"
            "RenderType"="Background"
            "PreviewType"="Skybox"
        }
        Cull Off // 关闭剔除，因为要从内部渲染
        ZWrite Off // 关闭深度写入，天空盒永远在最远处

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float3 uv : TEXCOORD0; // 使用三维UV来采样天空球
            };

            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
                float3 viewDir : TEXCOORD0; // 将视图方向传递给片元着色器
            };

            // 将属性变量连接到CG代码
            fixed4 _SkyColor;
            fixed4 _HorizonColor;
            fixed4 _GroundColor;
            fixed4 _SunColor;
            half _SunSize;
            half _SunGlow;
            half4 _SunDirection;
            half _SkyExponent;
            half _AtmosphereThickness;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                
                // 获取世界空间下的视图方向（顶点位置）
                // 对于天空盒，顶点位置就是视图方向
                o.viewDir = mul((float3x3)unity_ObjectToWorld, v.vertex.xyz);
                
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // 标准化视图方向
                float3 viewDir = normalize(i.viewDir);
                // 标准化太阳方向（确保是单位向量）
                float3 sunDir = normalize(_SunDirection.xyz);
                
                // 1. 计算基础天空颜色（基于视角的垂直分量y）
                float horizon = dot(viewDir, float3(0, 1, 0)); // 计算与垂直方向的点积
                // 将horizon从[-1, 1] 映射到 [0, 1] 并应用幂次控制过渡
                float skyGradient = saturate(horizon * 0.5 + 0.5);
                // 应用指数控制过渡的平滑度
                skyGradient = pow(skyGradient, _SkyExponent);
                
                // 混合天空和地平线颜色
                fixed4 skyFinal = lerp(_HorizonColor, _SkyColor, skyGradient);
                // 混合地平线和地面颜色（对于地平线以下的部分）
                skyFinal = lerp(_GroundColor, skyFinal, saturate(horizon * _AtmosphereThickness));
                
                // 2. 计算太阳
                // 计算视线方向与太阳方向的夹角
                float sunDot = dot(viewDir, sunDir);
                // 平滑步进函数，在sunDot接近1（即视角指向太阳中心）时产生一个圆盘
                float sunDisk = smoothstep(1.0 - _SunSize, 1.0, sunDot);
                // 计算太阳光晕，一个更宽更柔和的过渡
                float sunGlow = pow(saturate(sunDot), _SunGlow);
                
                // 结合太阳圆盘和光晕
                fixed4 sunFinal = (_SunColor * (sunDisk + sunGlow));
                
                // 3. 将太阳效果叠加到天空背景上（使用加法混合，因为光是叠加的）
                fixed4 col = skyFinal + sunFinal;
                
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
    // 防止回退到其他Shader
    Fallback Off
}

using UnityEngine;

[ExecuteAlways] // execute always include editor mode
public class SyncSunDirection : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private Light _sunLight; // directional light
    [SerializeField] private Material _skyboxMaterial; // proceduralskybox

    // 在材质中定义的_SunDirection属性的标识符
    private static readonly int SunDirectionID = Shader.PropertyToID("_SunDirection");

    void Update()
    {
        if (_sunLight != null && _skyboxMaterial != null)
        {
            // 将光源的forward方向（光照方向的反方向）传递给材质
            // 因为光源.transform.forward指向光照照射的方向（太阳到物体）
            // 而天空盒需要的是太阳在天空中的位置方向（物体到太阳），所以取反
            Vector3 sunDirectionInSky = -_sunLight.transform.forward;

            // 设置材质的向量属性
            _skyboxMaterial.SetVector(SunDirectionID, new Vector4(
                sunDirectionInSky.x,
                sunDirectionInSky.y,
                sunDirectionInSky.z,
                0f // 第四个分量通常不用
            ));
        }
    }
}

using UnityEngine;

public class SkyboxChanger : MonoBehaviour
{
    public Material[] skyboxMaterials;
    public ReflectionProbe reflectionProbe; // 可选，如果需要更新反射探针

    public void ChangeSkybox(int index)
    {
        if (index < 0 || index >= skyboxMatterials.Length)
        {
            Debug.LogError("Index out of range!");
            return;
        }

        // 设置渲染设置中的天空盒
        RenderSettings.skybox = syboxMaterials[index];

        // 立即强制过呢更新环境光照和反射
        DynamicGI.UpdateEnvironment();

        // 重置反射探针
        if (refflectionProbe != null) reflectionProbe.RenderProbe();
    }
}