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【Unity Shaders】使用CgInclude让你的Shader模块化——Unity内置的CgInclude文件

时间:2014-08-25 21:15:21      阅读:279      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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本系列主要参考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书(感谢原书作者),同时会加上一点个人理解或拓展。

这里是本书所有的插图。这里是本书所需的代码和资源(当然你也可以从官网下载)。

========================================== 分割线 ==========================================



写在前面


啦啦啦,又开了新的一章。。。为什么会讲CgInclude呢?什么又是Cg呢?呜,按我的理解就是Cg是Shader语言里面的跨平台语言。众所周知,GLSL语言是工作在OpenGL接口上的,而HLSL语言是工作在DirectX接口上的,而Cg语言可以使用这两种不同的API,而不需要考虑平台问题。当然,这里面还有很多平台相关的性能问题。Unity允许在Shader中嵌套Cg代码片段,然后会再编译成OpenGL、DirectX、Flash等,以便让我们的Shader工作在不同的平台上。而使用CgInclude可以让我们重用代码,实现Shader的模块化。


实际上,我们之前在不知不觉中就使用过一系列Unity内置的CgInclude来编写Surface Shader。还记得Lambert、BlingPhony光照函数吗?这就是使用了Unity提前为我们编写好的Cg片段。理解并编写我们自己的CgInclude文件,有助于我们更快、更方便地修改Shader。而在编写自己的文件之前,我们先来学习下Unity为我们提供了哪些内置的光照模型、函数和状态变量。


Surface Shader是Unity的骄傲,它为我们节省了很多代码量,其中很重要的原因就是它在背后为我们做了很多工作。我们可以在Editor/Data/CGIncludes(MAC下是Content/CGIncludes)下找到这些代码。这些文件有的负责阴影和光照,有的则是一些辅助函数,还有一些负责平台依赖。如果没有它们,我们的Shader编写起来会变得更加费劲。


你可以在这个链接里找到Unity提供的一些信息。


下面通过使用UnityCG.cginc文件里面的辅助函数,来正式开始理解内置的CgInclude文件。



准备工作


  1. 创建一个新的场景和一个球体,添加一个平行光。
  2. 创建一个新的Shader和Material,可以命名为HelperFunctionShader。
  3. 把Shader赋给Material,把Material赋给球体。
  4. 最后,打开UnityCG.cginc文件,以便我们可以查看这些辅助函数的具体实现。

实现


  1. 在Properties块中添加下面新属性。我们需要一张纹理以及一个控制去色滑动条:
    	Properties {
    		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
    		_DesatValue ("Desaturate", Range(0, 1)) = 0.5
    	}

  2. 在CGPROGRAM里面添加上述新属性的引用:
    		sampler2D _MainTex;
    		fixed _DesatValue;

    注意:只有范围在0到1的浮点值才可以使用fixed类型哦~

  3. 最后,修改surf函数。它里面使用了一个我们之前没有见过的函数——lerp和Luminance,Luminance函数是在UnityCG.cginc里面定义的,而lerp是Cg的一个函数。
    		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
    			half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
    			
    			o.Albedo = lerp(c.rgb, Luminance(c.rgb), _DesatValue);
    			o.Alpha = c.a;
    		}

最后,通过改变去色滑动条的大小,就可以得到下面的效果(从左到右去色值分别对应0.0,0.5,1.0):
bubuko.com,布布扣bubuko.com,布布扣bubuko.com,布布扣


解释


我们通过使用内置的辅助函数Luminance(),来快速得到一个去色效果,或者说是实现了Shader的灰度化。这些都是因为UnityCG.cginc文件自动为我们的Shader包含了相关代码。

如果你搜索UnityCG.cginc文件,你可以找到如下代码:
// Converts color to luminance (grayscale)
inline fixed Luminance( fixed3 c )
{
	return dot( c, fixed3(0.22, 0.707, 0.071) );
}

由于Unity会自动编译这些代码,因此我们可以直接在Shader中使用这些函数。

而另一个函数lerp(),是Cg的一个函数,官网里有详细的函数说明。

细心的话,你可以在CGInclude文件夹下找到另一个文件——Lighting.cginc(代码不多)。这个文件里面包含了所有我们在类似#pragma surface surf Lambert这样的声明里使用的光照模型。





【Unity Shaders】使用CgInclude让你的Shader模块化——Unity内置的CgInclude文件

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原文地址:http://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/38780387

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