unity shader 入门

Posted 2020-12-05 shirln

1.一个简单的顶点/片元着色器基本结构

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 5/Simple Shader" {
    }
    SubShader {
        Pass {
            CGPROGRAM
            //告诉unity哪个函数包含了顶点着色器的代码
            #pragma vertex vert
            //告诉unity哪个函数包含了片元着色器的代码
            #pragma fragment frag
            //POSITION：告诉unity把模型的顶点坐标填充到v中；SV_POSITION:告诉unity顶点着色器输出的裁剪空间中的顶点坐标
           float4 vert(float4 v:POSITION) : SV_POSITION{
                return mul(UNITY_MATRIX_MVP,V);
            }
            //SV_Target：把用户的输出颜色存储到一个渲染目标中
            fixed4 frag() : SV_Target {
                return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

2.为顶点着色器定义一个新的传入参数，使用结构体

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 5/Simple Shader" {
    }
    SubShader {
        Pass {
            CGPROGRAM
            //告诉unity哪个函数包含了顶点着色器的代码
            #pragma vertex vert
            //告诉unity哪个函数包含了片元着色器的代码
            #pragma fragment frag
　　　　　　　　//a:应用；v:顶点着色器；a2v：把数据从应用阶段传递到顶点着色器
            struct a2v {
                //    POSITION:告诉unity使用模型空间的顶点坐标填充vertex变量
                float4 vertex : POSITION;
                //    NORMAL:告诉unity使用模型空间的法线方向填充normal
                float3 normal : NORMAL;
                //    TEXCOORD：告诉unity使用模型的第一套纹理坐标填充texcoord变量
                float texcoord : TEXCOORD;
            }

            //POSITION：告诉unity把模型的顶点坐标填充到v中；SV_POSITION:告诉unity顶点着色器输出的裁剪空间中的顶点坐标
           float4 vert(a2v v) : SV_POSITION{
                return mul(UNITY_MATRIX_MVP,V.tertex);
            }
            //SV_Target：把用户的输出颜色存储到一个渲染目标中
            fixed4 frag() : SV_Target {
                return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

POSITION,NORMAL,TEXCOORD中的数据由使用该shader的材质的MeshRender组件提供。在每帧调用Draw Call时，Mesh Render组建会把它负责渲染的模型书记发送给shader。

3。为片元着色器定义一个新的传入参数，使用结构体

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 5/Simple Shader" {
    }
    SubShader {
        Pass {
            CGPROGRAM
            //告诉unity哪个函数包含了顶点着色器的代码
            #pragma vertex vert
            //告诉unity哪个函数包含了片元着色器的代码
            #pragma fragment frag

            struct a2v {
                //    POSITION:告诉unity使用模型空间的顶点坐标填充vertex变量
                float4 vertex : POSITION;
                //    NORMAL:告诉unity使用模型空间的发现方向填充normal
                float3 normal : NORMAL;
                //    TEXCOORD：告诉unity使用模型的第一套纹理坐标填充texcoord变量
                float texcoord : TEXCOORD;
            }
            struct v2f {
                //    SV_POSITION:告诉unity ，pos里包含了顶点在裁剪空间中的位置信息
                float4 pos : SV_POSITION;
                //    COLOR:存储颜色信息
                fixed3 color : COLOR0;
            }
            
            //POSITION：告诉unity把模型的顶点坐标填充到v中；SV_POSITION:告诉unity顶点着色器输出的裁剪空间中的顶点坐标
           v2f vert(a2v v) : SV_POSITION{
                //声明输出结果
                v2f o;
                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
                //v.normal包含了顶点的法线方向，其分量范围在[-1.0,1.0]
                //下麦呢的代码把分量范围映射到了[0.0,1.0]
                //存储到o.color中传递给片元着色器
                o.color = v.normal*0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);
                return o;
            }
            //SV_Target：把用户的输出颜色存储到一个渲染目标中
            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
                //将插值后的i.color显示到屏幕上
                return fixed4(i.color,1.0);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

v2f用于顶点着色器和片元着色器之间传递信息。

4。添加属性，方便在面板上直接控制模型在屏幕上显示的颜色

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 5/Simple Shader" {
    Properties{
        //声明一个Color类型的属性
        _Color("Color",Color) = (1.0,1.0,1.0,1.0)
    }
        SubShader{
            Pass {
                CGPROGRAM

                #pragma vertex vert
                #pragma fragment frag

                //在CG代码中，需要定义一个与属性名称和类型都匹配的变量
                fixed4 _Color;

                struct a2v {
                    float4 vertex : POSITION;
                    float3 normal : NORMAL;
                    float texcoord : TEXCOORD;
                }
                struct v2f {
                    float4 pos : SV_POSITION;
                    fixed3 color : COLOR0;
                }
            
               v2f vert(a2v v) : SV_POSITION{
                    v2f o;
                    o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
                    o.color = v.normal*0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);
                    return o;
                }
                fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
                    fixed3 c = i.color;
                    //使用_Color属性来控制输出颜色
                    c *= _Color.rgb;
                    return fixed4(c,1.0);
                }
                ENDCG
        }
    }
}

5.添加内置的包含文件

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