Unity Shader 入门精要 笔记(1)

Untiy Shader 结构

标题

//1、定义shader标题，通过/定义shader目录
Shader "Custom/MyShader"{
    
}

property

Properties用于定义Shader中需要使用的属性

以下例子分别定义了Int、Float、2D纹理、Vector、Color的属性

Shader "Custom/MyShader"{
    Properties {
        _IntValue("IntValue",Int) = 2
        _FloatValue("FloatValue",Float) = 2.0
        _MainTex("MainText",2D) = "black"{}
        _Vector("Vector",Vector) = (1,1,2,3)
        _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)
    }
}

在Properties中定义的属性最终会在Inspector中出现，开发可以在Inspector中重载其初始值

SubShader

定义一个显卡的渲染流程 可配置多个SubShader来定义不同显卡的渲染任务

Shader "Custom/MyShader"{
    Properties{
        
    }
    
    SubShader{
        Tags{} // 可选 标签
        RenderSetup{} //可选 状态
        Pass{ // 表示一次完整的渲染流程
            
        }
    }
    
}

RenderSetup

RenderSetup没有固定的关键字和结构体，只需在SubShader里直接书写对应指令即可，支持的指令如代码所示

Shader ...{
    ...
    ...{
        //剔除指令 可剔除背面、正面渲染或关闭剔除
        Cull Off/Back/Front 
        //深度测试使用的函数
        ZTest Less Greater/LEqual/GEqual/Equal/NotEqual/Always 
        //深度写入
        ZWrite On/Off 开启/关闭 
        //开启和设置混合模式
        Blend SrcFactor DstFactor
    }
}

所有的RenderSetup都会作用于每一个Pass，如果需要单独对某个Pass进行不同的状态设置，可以单独在Pass里定义以上指令

Tags

Tags以键值对的形式存在，其定义了 怎样 和 何时 进行对象渲染

Shader ...{
    ...
    ...{
        Tags {
            "Queue" = "Transparent"           //渲染顺序
            "RenderType" = "Opaque"           //着色器分类，用于替换着色器
            "DiableBatching" = "True"         //是否使用批处理
            "ForceNoShadowCasting" = "True"   //是否使用投影
            "IgnorProjector" = "True"         //是否忽略Projector的影响
            "CanUseSpriteAtlas" = "True"      //是否用于精灵模型
            "PreviewType" = "Plane"           //设置在材质面板如何预览该材质
        }
     }
}

Pass

Shader ...{
    ...
    ...{
        Pass{
            Name "AAAA" //可选
            Tags {
                "LightMode" = "ForwardBase" //定义Pass在流水线中的的角色
                "RequireOptions" = "SoftVegetation" //定义满足某条件时渲染
            }
            [RenderSetup] //与SubShader里的RenderSetup一致
            // other code
        }
        
        UsePass "...." //可以使用该方式来复用已经定义的Pass 需要用大写字母
    }
}

Fallback

Shader ...{
    ...
    
    Fallback "VertexLit" // 如果显卡不支持Pass 用该模式
    
    ...{
        Pass{
            
        }
    }
}

Shader着色器

着色器是指用于渲染的一小段函数

• 按照处理的类型分：

  • 顶点着色器：用于负责顶点的几何计算和顶点的颜色计算。

  • 片元着色器：负责片元的几何计算和颜色计算。

• 根据着色器的代码类型

  • 表面着色器 Unity中对顶点和片元着色器的高度封装而成，不需要我们操心诸如光照等复杂场景处理。

  Shader ...{
      SubShader{
          Tags {...}
          
          //表面着色器卸载SubShader里
          CGPROGRAM
          
          //在CGPROGRAM和ENDCG之间的就是表面着色器
          #pragma surface surf Lambert
          struct Input{
              float4 color : COLOR;
          };
          void surf(Input IN,inout SurfaceOutput o){
              o.Albedo = 1;
          }
          
          ENDCG
          
      }
      Fallback ...
  }
  

  • 顶点/片元着色器 基础的着色器语言，也更复杂，封装程度不如表面着色器，所以灵活性比表面着色器高。

  Shader ...{
      SubShader{
          
          Tags{ ... }
          //顶点/片元着色器定义在Pass里
          Pass{
              CGPROGRAM
              //在CGPROGRAM和ENDCG之间的就是顶点/片元着色器
              
              #pragma vertex vert
              #pragma fragment frag
              
              float4 vert(float4 v : POSITION) : SV_POSITION {
                  return mul (UNITY_MATRIX_MVP , v);
              }
              
              fixed4 frag() : SV_Target{
                  return fixed4(1.0,0.0,0.0,1.0);
              }
              
              ENDCG
          }
          
      }
  }
  

  • 固定函数着色器 一种古老的不可编程的着色器，只能实现固定简单的功能 不展开讲