Unity Shader 学习之旅-初探

时间：2018-07-22 13:01:50 阅读：227 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：着色器 size 数据 mil pass over break sof tin

Unity Shader 学习之旅-初探

unity shader 图形图像

美丽的梦和美丽的诗一样都是可遇而不可求的——席慕蓉

最简单的顶点片元着色器

顶点片元着色器基本结构

Unity Shader基本结构：Shader ,Properties,SubShder,Fallback等。

结构

 
Shader "ShaderName"{ 
	Properties{ 
		//属性，暴露在inspector面板上 
	} 
 
	SubShader{ 
		//针对显卡A的SubShader 
		Pass{ 
			//设置渲染状态和标签 
 
			CGPROGRAM 
			//该代码的编译指令，如： 
            #pragma vertex vert 
			#pragma fragment frag 
 
            //CG代码 
 
 
			ENDCG 
			//其他设置 
		} 
	} 
 
	SubShader{ 
		//针对显卡B的SubShader 
	} 
 
    //上述SubShader都失败后调用回调的Unity Shader 
	Fallback "VertexLit" 
} 

一个简单的示例

Shader "UnityShaderBoook/SimplerShader"{ 
	 
//Properties并非必须，此shader中不声明任何材质属性 
	SubShader{ 
 
		Pass{		 
 
			CGPROGRAM 
			//编译命令，指定顶点/片元着色器处理函数 
            #pragma vertex vert 
			#pragma fragment frag 
             
			//顶点着色器代码，逐个顶点执行 
			//使用POSITION语义指定函数的输入参数v为顶点的位置信息 
			//SV_POSITION语义指明函数的返回值为顶点着色器输出的是裁剪空间中的位置 
			//UnityObjectToClipPos则是Unity内置的模型-观察-投影矩阵，帮我们完成操作（mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)‘ 现已更新为‘UnityObjectToClipPos(*)‘） 
			float4 vert(float4 v:POSITION):SV_POSITION{ 
                return UnityObjectToClipPos(v); 
			} 
             
			//片元着色器，逐个面片执行 
			//此片元着色器没有任何输入参数 
			//SV_TARGET语义指定函数输出颜色存储一个渲染目标上 
			//这里仅仅简单的返回表示白色的fixed4的变量 
            fixed4 frag():SV_TARGET{ 
                return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0); 
			} 
 
			ENDCG 
		} 
	} 
 
 
} 

当我们把使用该shader的材质赋给场景物体时，物体仅仅表现出单纯的白色。我们在shader中没有赋予它更丰富的内容，如法线，纹理等，所以他不会表现出任何深度，阴影等，当然也不会受到光照的影响。

注意：

POSITION和SV_POSITION都是CG/HLSL中的语义，他们是不可省略的，这些语义用来告诉系统输入值和输出值的含义。POSTION告诉Unity这里将模型的顶点数据传入到v参数，而SV_POSITION则告诉Unity顶点着色器输出的是裁剪空间中的顶点坐标。
UnityObjectToClipPos(v) 是mul(UNITY_MATRIX_MVP，v)更新后的函数，他是Unity内置函数，用来帮我们进行顶点坐标从模型空间转换到裁剪空间的转换。
SV_TARGET 是HLSL中的系统语义，它输出的是一个float4类型的变量，它等同于告诉渲染器，把用户的输出颜色存储到一个渲染目标中，有时也使用COLOR代替，考虑到平台的通用性最好使用SV_TARGET。
模型空间：模型空间我们可以理解为模型自身的局部坐标，一个模型上的顶点位置信息，都是依托自身的局部坐标的，但当我们把它放到场景中的时候，就需要我们转换这些信息来使用。
裁剪空间：可以简单的理解为Unity中摄像机视椎体包围的空间，不在其空间内的信息将会被剔除，保留的信息后续会被投影到屏幕上被看到。

顶点着色器与片元着色器之间通信

片元着色器是无法直接获取陈模型的顶点信息的，这时就需要我们通过使用结构体作为媒介，有顶点着色器向片元着色器传递一些数据，如：模型法线，纹理坐标等。

示例

// Upgrade NOTE: replaced ‘mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)‘ with ‘UnityObjectToClipPos(*)‘ 
 
Shader "UnityShaderBoook/vert2frag"{ 
   Properties { 
   	    _Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1) 
       } 
//Properties并非必须，此shader中不声明任何材质属性 
   SubShader{ 
        
 
   	Pass{		 
 
   		CGPROGRAM 
   		//编译命令，指定顶点/片元着色器处理函数 
           #pragma vertex vert 
   		#pragma fragment frag 
 
           uniform fixed4 _Color; 
          //结构体用于指定向顶点着色器传递的信息 
   		struct a2v{ 
   			float4 vertex:POSITION;//模型的顶点坐标 
   			float4 normal:NORMAL;//模型的法线信息 
   			float4 texcoord:TEXCOORD0;//模型的第一套纹理 
   		}; 
 
           //结构体指定了顶点着色器向片元着色器传出的信息 
   		struct v2f{ 
   			float4  pos:SV_POSITION;//裁剪空间中的坐标信息 
   			fixed3 color:COLOR0;//COLOR0语义可用来存储颜色信息 
   		}; 
            
   		   v2f vert(a2v v) { 
           	v2f o; 
           	o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); 
           	o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5); 
               return o; 
           } 
            
 
           //接收传入的信息 
           fixed4 frag(v2f i):SV_TARGET{ 
               fixed3 c = i.color; 
           	c *= _Color.rgb; 
               return fixed4(c, 1.0); 
   		} 
 
   		ENDCG 
   	} 
   } 
 
 
} 

注意： 顶点着色器是逐个顶点调用的，片元着色器是逐片元调用的。片元着色器中的输入实际是吧顶点着色器的输出插值后得到的结果。

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Firepad-magic/p/9349653.html

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