Unity Shader 基本类型和结构

Posted 2020-09-19 爱裸奔的小亮亮

最近看了siki老师的shader教程，感谢siki老师，讲课真好。之前看了一些Shader的书，因为没有图形学的基础，所以看的挺痛苦的。然后看了siki老师的视频后，结合以前看的书一下子明了了。

在这里我写下笔记和视频的代码,方便自己以后查看。

在这篇文章里主要介绍了Unity Shader的基本类型和内置的两个方法。代码里有很多注释了，如果想更深入地学习的话建议去看siki老师的视频，讲得非常明白。在这里就不啰唆了。

//这里指定shader的名字，不要求跟文件名保持一致
Shader "TMoon/01-Basic Shader" {
    // 属性  类似C#的属性，可以在面板复制修改
    Properties{
        // 属性名字("面板显示的名字",属性的类型) = (属性的默认值)
        // 这里基本例举了Shader所有的属性(类型)
        _Color("Color",Color) = (1,1,1,1) // float类型
        _Vector("Vector",Vector) = (1,2,3,4) // float类型
        _Int("Int",Int) = 1234 // float类型
        _Float("Float",Float) = 1.2 // float类型
        _Range("Range",Range(1,11)) = 6 // float类型
        _2D("Texture",2D) = "red" {} // sampler2D类型
        _3D("Texture",3D) = "black"{} // sampler3D类型
        _Cube("Cube",Cube) = "white"{} // samplerCUBE类型  例子：天空盒子，6个面
    }

    //SubShader可以写很多个 显卡运行效果的时候，从第一个SubShader开始
    //如果第一个SubShader里面的效果都可以实现，那么就使用第一个SubShader，
    //如果显卡这个SubShader里面某些效果它实现不了，它会自动去运行下一个SubShader
    SubShader{
        //类似Unity的MonoBehaviour,Shader所有的代码放在Pass里执行
        //所以至少有一个Pass
        Pass{
            //在这里编写Shader代码
            CGPROGRAM

            // Properties的值需要在这里再声明一次才可以Shader里使用
            // 这里有个细节，类似C#的int float double类型，他们精度不一样
            // Shader里也有关于数字的精度不一样的类型，分别是float half fixed
            // float 32位 half 16位  fixed 11位(-2到+2)
            // 所以关于颜色可以用fixed来存储
            fixed4 _Color;
            float4 _Vector;
            float _Int;
            float _Float;
            half _Range;
            sampler2D _2D;
            sampler3D _3D;
            samplerCUBE _Cube;

            // 类似MonoBehaviour的Start Update这些内置方法
            // 只不过Shader可以让我们自定义这些方法参数，返回值，方法名。
            // vertex声明顶点函数 vert为函数名
            // 顶点函数的基本作用:完成顶点坐标从模型空间到剪裁空间的转换（从游戏环境转换到视野相机屏幕上）
            // 调用时机:模型上拥有多少顶点就调用多少次
            #pragma vertex vert

            // fragment声明片元函数 frag为函数名
            // 片元函数基本作用:返回模型对应的屏幕上的每一个像素的颜色值(显示模型)
            // 调用时机:模型上拥有多少像素就调用多少次，所以调用次数和细节大于顶点函数
            #pragma fragment frag

            //一般参数传值方式(比较直接)  后面介绍利用结构体去传值

            //通过语义告诉系统，我这个参数是干嘛的
            //比如POSITION是告诉系统我需要自动传入模型的顶点坐标
            //SV_POSITION这个语义用来解释说明返回值， 意思是返回值是剪裁空间下的顶点坐标
            float4 vert(float4 v : POSITION) : SV_POSITION{
                //通过矩阵变换将模型顶点坐标变换到裁剪空间(线性代数的知识，或者记住矩阵的作用一般用于变换坐标)
                return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);
            }

            float4 frag() : SV_Target{
                // 返回模型每个像素的颜色值
                return fixed4(0.5,0.5,1,1);
            }

            ENDCG
        }
    }

    // 如果所有的SubShader都失败则使用VertexLit 这里是系统默认的
    Fallback "VertexLit"
}

01-Basic Shader

 Shader的编写基本可以按照这个结构来填充。