Unity Shaders使用CgInclude让你的Shader模块化——使用#define指令创建Shader

Posted 2020-10-01 cxchanpin

本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书（感谢原书作者），同一时候会加上一点个人理解或拓展。

这里是本书全部的插图。

这里是本书所需的代码和资源（当然你也能够从官网下载）。

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写在前面

我们已经看到怎样使用Unity内置的CgInclude文件。以及怎样创建我们自己的CgInclude去保存光照模型、变量和辅助函数。在这篇中，我们关注怎样更动态、有效地使用CgInclude文件，使得我们的Shader更加模块化，而且能够依据须要切换不同的状态。

因此，本篇中，我们将会改动上一节中创建的Half Lambert光照模型，为它加入一个定义（definition）。

这样，假设我们的Shader中定义了Half Lambert，那光照模型将会使用Half Lambert漫反射。否则就会使用标准的NdotL光照模型。

这节代码就3行，仅仅是个引子。

实现

我们首先再来看一下我们的CgInclude文件。

我们想要让该光照模型具有两个状态：

1. 第一个状态。是正常的NdotL（Normal*LightDir）漫反射光照模型。而第二个状态，就是一个Half Lambert光照模型。改动我们的CgInclude文件去包括以下的两行代码：
   
   
   
2. 然后，在我们的Shader中，更新CGPROGRAM块中的指令：
   
   
   
3. 保存你的Shader，返回Unity编译。这时你不会看到不论什么变化。这是由于我们告诉Unity，去定义一个名为HalfLambert的指令，假设它在不论什么已包括的文件里找到了这个定义。它就会使用第一步中的代码。
   
   
4. 返回Shader。然后凝视掉我们刚才新加的指令。

   保存后返回Unity查看：
   
   
   

这时就会发现。Unity没有使用Half Lambert，而是使用了标准的NdotL光照模型。

这时由于我们未定义HalfLambert，因此Unity在编译时将会跳过那段代码。这使得我们的Shader更加灵活有效，我们能够不再编写或删除大量反复的代码。

解释

如你所见，尽管这节代码仅仅有3行。但我们能够利用这些简单的技术来使得光照模型更加多变。通过使用#ifdef指令，我们告诉Unity去查找这个名称的定义，这里这个名字指的是HalfLambert。

使用CgInclude来编写Shader。不仅能够帮助我们节省大量的代码，还能够存储大量的光照模型。

这使得我们更easy地去调用光照模型，或者使用多个状态去改动它。

这里讲到的这些技巧。事实上和C++里面的相关知识非常相似。而这些也是CG的知识内容。越学越感到。Unity尽管封装了非常多细节，但学习原始的Shader越显得重要啊。