Shader 入门精要笔记

Posted 2021-08-15 任葳

Unity Shader 并不等同真正的Shader，Unity Shader 可以在同一个文件里同时包含需要的顶点/片元着色器代码，通过自定义指令设置开启混合，深度测试，不需要开发者自行编码传给着色器，Unity Shader 提供了直接访问的方法，对于模型自带的数据（顶点位置，纹理坐标，法线），Unity Shader提供了直接访问的方法，不需要开发者自行编码；来传给着色器。由于Unity Shader的高度封装，我们可以编写的Shader类型和语法都被限制了，对于曲面细分着色器和几何着色器Unity 的支持较差，Unity 提供了一种让开发者同时控制渲染流水线中多阶段的一种方式，不仅仅是提供 Shader 代码，我们不需要关心渲染引擎底层的实现细节。由于Unity Shader是用Shaderlab编写的，对于顶点/片元着色器和表面着色器我们可以在Shaderlab内部嵌套CG/HLSL语言来编写这些着色器代码，这些CG/HLSL是嵌套在CGPROGRAM和ENDCG之间的由于CG和DX9风格的HLSL写法几乎一样，所有在Unity中CG和HLSL是等价的，CG代码拍那段是位于Pass语义块你内部的：

    Pass{

        //Pass 的标签和渲染状态

        CGPROGRAM

         //   编译指令,例如

       #pragma vertex vert

       #pragma fragment frag

 

        //CG代码

 

       ENDCG

       //其他一些设置

}

由于表面着色器的本质是Unity在顶点/片元着色器上层为开发者提供的一层抽象封装，在背后Unity还是会将其转化成一个包含多Pass的顶点/片元着色器，从本质上讲，Unity中只存在顶点/片元着色器

再次我对所学Shader进行复习，先从简单光照模型lambert开始： 

   shader "MyShader/lambert"

    Properties{

          }

     SubShader{

               Tags{

                       "RenderType" = "Opaque"

         }

      Pass{

              Name "FORWARD"

               Tags{

                  "LightMode" = "ForwardBase"

                       }

                 CGPROGRAM

                 #pragma   vertex vert

                 #pragma  fragment frag

                 #include "UnnityCG.cginc"

                 #pragma multi_compile_fwdbase_fullshadows

                 #pragma target 3.0

                  //输入结构

                struct VertexInput {

                 float4 vertex : POSITION;

                 float4 normal : NORMAL;

                };

                //输出结构

               struct Outout{

               float4 pos  ; SV_POSITION;

              float3   nDirWs : TEXCOOD0;

              };

             VertexOutput vert (VertexInput  v) {

             VertexOutput o = (VertexOutput) 0;

             o.pos = UnityObjectToCliPos(v.vertex);

             o.nDirWs = UnityObjectToWorldNormal (v.normal);

             return o;

          }

          float4 frag(VertexOutput    i)  :COLOR{

              float3 nDir = i.nDirWs;

              float3 lDir  = _WorldSpaceLightPos0.xyz;

              float nDotl  = dot(i.nDirWs,lDir);

              float lambert = max(0.0,nDotl);

              return float4(lambert,lambert,lambert,1.0);

           }

           ENGCG

          }

      }

     FallBack   "Diffuse"

}