unity shader入门

Shader其实就是根据你的输入，进行计算转换，再次输出，渲染绘制

1.Shader 结构:

Shader "shader名称" {
    //属性
    Properties {
    }
    //子着色器  
    //可以有多个SubShader,他会根据硬件从上到下，选择当前硬件所支持的代码进行运算
    SubShader {
               Pass
               {
               }
    } 
    .
    .
    .
    //如果不硬件不满足所有SubShadr则调用默认,最基础的shader
    FallBack "Diffuse"
}

2.unity着色器属性介绍(表格借用4.x 入门到精通):ShaderLab: Properties

语法	说明
名称("显示名称",Vector)=默认值	四维向量属性
名称("显示名称",Color)=默认值	颜色,(0-1四维向量)
名称("显示名称",Float)=默认值	浮点数
名称("显示名称",Range(min,max))=默认值	范围浮点数
名称("显示名称",2D)=默认值	2D纹理
名称("显示名称",Rect)=默认值	矩形纹理
名称("显示名称",Cube)=默认值	立方体纹理,CubeMap

3.SubShader Tags主要设置渲染队列、渲染类型、阴影和投影等:ShaderLab: SubShader Tags

SubShader
{
    Tags{"TagName1" = "Value1" "TagName2" = "Value2"}
}

TagName1和TagName2为标签名,常用为"Queue"与"RenderType",Value1和Value2为变量,具体参照官网链接

4.Pass Tags,主要是LightMode设置:ShaderLab: Pass Tags

5.还有一些其他很重要的参数参数，比如剔除&深度测试,透明测试,混合等，在编写Shader中都会经常使用:ShaderLab: Pass

上面是shader的一些基本介绍，这里就开始在unity实际的编写shader，在unity中分为三种shader，表面shader、顶点片段shader和固定功能管线shader

1.表面shader(unity再次封装的shader,简单易用)

表面shader只需要将自输入的参数传给他指定的输出参数，即可以显示效果:表面shader的输出参数

表面shader的示例:Surface Shader Examples

创建的第一个表面shader

Shader "Custom/FirstSurfaceShader" {
         Properties {
                   //基础属性 并显示在属性板上
                   _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
                   _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
                   _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
                   _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
         }
         SubShader {
                   //设置渲染队列、渲染类型、阴影、投影
                   Tags { "RenderType"="Opaque" }
                   LOD 200
                   
                   CGPROGRAM
                   // Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
                   //表面shader的编译命名 相当于函数调用
                   #pragma surface surf Standard fullforwardshadows
 
                   // Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
                   #pragma target 3.0
 
                   sampler2D _MainTex;
 
                   //输入参数
                   struct Input {
                            float2 uv_MainTex;
                   };
 
                   //需要将属性中的变量再次声明 才能使用
                   half _Glossiness;
                   half _Metallic;
                   fixed4 _Color;
 
                   //表面shader的输出函数
                   void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
                            // Albedo comes from a texture tinted by color
                            //计算纹理与颜色的结果 并将rgb赋值给Albedo
                            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
                            o.Albedo = c.rgb;
                            // Metallic and smoothness come from slider variables
                            o.Metallic = _Metallic;
                            o.Smoothness = _Glossiness;
                            o.Alpha = c.a;
                   }
                   ENDCG
         } 
         FallBack "Diffuse"
}

2.顶点片段shader(功能最强大，需要CG语言)

顶点片段shader则相对麻烦得多，不过也是需要掌握的技能，先看一下示例:Vertex and Fragment Shader Examples

创建的第一个顶点片段shader

Shader "Unlit/FirstUnlitShader"
{
         Properties
         {
                   //基础属性 并显示在属性板上
                   _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
         }
         SubShader
         {
                   //设置渲染队列、渲染类型、阴影、投影
                   Tags { "RenderType"="Opaque" }
                   LOD 100
 
                   //顶点片段的Shader需要在Pass通道里编写
                   //可以有多个通道，每个通道都会渲染一遍
                   Pass
                   {       
                            //CG代码需要编写在CGPROGRAM...ENDCG之间
                            CGPROGRAM
                            //编译命令 一个顶点程序 一个片段程序
                            #pragma vertex vert
                            #pragma fragment frag
                            // make fog work
                            #pragma multi_compile_fog
                            
                            #include "UnityCG.cginc"
 
                            //输入参数
                            struct appdata
                            {
                                     float4 vertex : POSITION;
                                     float2 uv : TEXCOORD0;
                            };
 
                            //顶点的数据
                            struct v2f
                            {
                                     float2 uv : TEXCOORD0;
                                     UNITY_FOG_COORDS(1)
                                     float4 vertex : SV_POSITION;
                            };
 
                            //变量声明
                            sampler2D _MainTex;
                            float4 _MainTex_ST;
                            
                            //计算顶点
                            v2f vert (appdata v)
                            {
                                     v2f o;
                                     o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
                                     o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                                     UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
                                     return o;
                            }
                            //计算片段 所使用参数是计算顶点后返回的数据
                            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
                            {
                                     // sample the texture
                                     //计算纹理的颜色 并返回
                                     fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                                     // apply fog
                                     UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);                                
                                     return col;
                            }
                            ENDCG
                  }
         }
}

3.固定功能管线shader(最原始的shader,基本上已经不推荐使用)