shader常用函数

Posted 2023-03-30

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了shader常用函数相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

参考技术A 顶点着色器：

// 将坐标转换到裁剪空间
o.pos = UnityObjectToClipPos(vertex);

// 计算顶点的世界坐标
float3 worldPos = mul(_Object2World, vertex).xyz;

// 计算世界空间下的视角方向
float3 worldViewDir = normalize(UnityWorldSpaceViewDir(worldPos));

// 世界空间下的法线
float3 worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(normal);

// 世界空间下的反射向量
o.worldRefl = reflect(-worldViewDir, worldNormal);

片段着色器

// 采样纹理并返回数据
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);

// 使用反射向量采样默认的反射立体纹理（unity_SpecCube0）
half4 skyData = UNITY_SAMPLE_TEXCUBE(unity_SpecCube0, i.worldRefl);
// 解码cubemap的数据到具体显示的颜色
half3 skyColor = DecodeHDR (skyData, unity_SpecCube0_HDR);

Unity学习Shader中常用的函数方法

今天给大家列出来shader中常用的一些函数，函数后面有释义，大家可以打印出来，或者在写shader的时候来这篇文章查阅，看看你需要用到哪些。

Cg提供了一系列内建的标准函数。这些函数用于执行数学上的通用计算或通用算法（纹理映射等），有些函数直接和 GPU 指令相对应，所以执行效率非常高。

这些函数来源于文档，我为大家筛选出了常用的，去掉了基本用不到的函数。

数学函数：

abs(x)

返回输入参数的绝对值

acos(x)

反余切函数，输入参数范围为[-1,1]，返回[0,π]区间的角度值

all(x)

如果输入参数均不为0，则返回 ture；否则返回 flase。&&运算

any(x)

输入参数只要有其中一个不为0，则返回 true。||运算

asin(x)

反正弦函数,输入参数取值区间为[−1,1]，返回角度值范围为[−π/2 ,π/2 ]

atan(x)

反正切函数，返回角度值范围为⎡−π/2 ,π/2⎤

atan2(y,x)

计算y/x 的反正切值。实际上和atan(x)函数功能完全一样，至少输入参数不同。atan(x) = atan2(x, float(1))

ceil(x)

对输入参数向上取整。例如：ceil(float(1.3))，其返回值为 2.0

clamp(x,a,b)

如果x 值小于 a，则返回a；如果 x 值大于 b，返回b；否则，返回 x

cos(x)

返回弧度 x 的余弦值。返回值范围为[−1,1]

cross(A,B)

返回两个三元向量的叉积(cross product)。注意，输入参数必须是三元向量

degrees(x)

输入参数为弧度值(radians)，函数将其转换为角度值(degrees)

determinant(m)

计算矩阵的行列式因子

dot(A,B)

返回A 和 B的点积(dot product)。参数A 和 B 可以是标量，也可以是向量（输入参数方面，点积和叉积函数有很大不同）

exp(x)

计算ex的值，e= 2.71828182845904523536

exp2(x)

计算2x的值

floor(x)

对输入参数向下取整。例如floor(float(1.3)) 返回的值为1.0；但是 floor(float(-1.3))返回的值为-2.0。

fmod(x,y)

返回x/y 的余数。如果 y 为 0，结果不可预料

frexp(x, out exp)

将浮点数 x 分解为尾数和指数，即x = m* 2^exp，返回m，并将指数存入 exp 中；如果 x 为 0，则尾数和指数都返回0

frac(x)

Returns the fractional portion of a scalar or each vector component

isfinite(x)

判断标量或者向量中的每个数据是否是有限数，如果是返回true；否则返回false;无限的或者非数据(not-a-number NaN)

isinf(x)

判断标量或者向量中的每个数据是否是无限，如果是返回 true；否则返回 false;

isnan(x)

判断标量或者向量中的每个数据是否是非数据(not-a-number NaN)，如果是返回true；否则返回false;

ldexp(x, n)

计算x∗2n的值

lerp(a, b, f)

计算(1−f )∗ + ∗a b f或者a+f ∗ −(b a)的值。即在下限a 和上限 b 之间进行插值，f表示权值。注意，如果 a和 b 是向量，则权值 f必须是标量或者等长的向量。

lit(NdotL,NdotH, m)

N表示法向量；L 表示入射光向量；H表示半角向量；m 表示高光系数。函数计算环境光、散射光、镜面光的贡献，返回的 4元向量：
1.位表示环境光的贡献，总是 1.0；
2.位代表镜面光的贡献，如果 N •L<0，则为0；否则为 N •L;
3.位代表镜面光的贡献，如果N •L<0或者 N •H <0 ，则位 0；否则为(N •H)m；
W位始终位 1.0