前言:
关于UnityShader方面的知识有很多,但真正能让读者读懂并很快上手操作的少之又少,在这里我简单介绍下关于Shader的一些入门知识,如有出入请大佬们多多指点!
图形学的基础知识:
1.Unity游戏物体上需挂载Mesh Filter组件,Mesh Filter中存储一个Mesh网格(用于存储形成图形的所有三角面的顶点信息)。
2.Unity游戏物体上需挂载Mesh Renderer组件,Mesh Renderer为渲染组件,通俗来讲就是按照Mesh网格上的顶点信息将图形显示出来,赋予皮肤、颜色等等。
3.Mesh Renderer中Material(材质)及我们编写的Shader所依赖的,用于实现效果的依托。
Shader、OpenGL、DirectX之间的关系:
通俗来讲,Shader是一种渲染命令,由OpenGL或者DirectX进行解析进而渲染出丰富多彩的图形。
其中OpenGL一般用于移动平台,DirectX一般用于PC平台。
Shader的语言分类:
1.GLSL OpenGL语言
2.HLSL DirectX语言
3.CG 夸平台语言
4.ShaderLab Unity中对上述语言的通用封装
关于Shader中的属性代码:
Shader"Mocha/01 myshader"{//这里制定Shader的名字,不要求与文件名保持一致
Properties{
//属性
_Color("Color",Color)=(1,1,1,1) //颜色float4
_Vector("Vector",Vector)=(1,2,3,4) //向量float4
_Int("Int",Int)=1234 //整数float
_Float("Float",Float)=4.5 //小数float
_Range("Range",Range(1,11))=6 //随机数float
_2D("Texture",2D)="white"{} //图片sampler2D(其中white代表当未指定图片时默认其未一张白色的图片,也可改为其他颜色)
_Cube("Cube",Cube)="White"{} //立方体纹理samplerCube(其中white代表当未指定图片时默认其未一张白色的图片,也可改为其他颜色)用于天空盒子等
_3D("Texure",3D) = "White"{} //3D贴图sampler3D(其中white代表当未指定图片时默认其未一张白色的图片,也可改为其他颜色)
}
//SubShader可以有很多个,显卡运行效果的时候,从第一个SubShader开始,如果里面的效果全部可以实现,那么就使用第一个SubShader,如果不支持则进行下一个
SubShader{
//每个SubShader至少有一个Pass块 相当于一个方法
Pass{
//在这里编写Shader代码
CGPROGRAM
//使用CG语言编写Shader代码
//每次使用上面定义好的属性时需要重新定义一下并且此处每行代码“;”结束
//取到的值为上述默认定义好的值
float4 _Color;
float4 _Vector;
float _Int;
float _Float;
float _Range;
sampler2D _2D;
samplerCube _Cube;
sampler3D _3D;
//float half fixed 的区别
//一般小数这三个都可以声明定义
float t1;
half t2;
fixed t3;
half2 t4;
fixed2 t5;
//区别在于范围不同
//float 32位
//half 16位 -6万 -- +6万
//fixed 11位 -2 -- +2 (一般颜色用fixed)
ENDCG
}
}
//当所有的SubShader都不符合的时候,则用此备胎Shader效果可自定义备胎Shader
Fallback "VertexLit"
}
关于Shader中的常用语义:
1.从应用程序传递到顶点函数的语义有哪些a2v
POSITION 顶点坐标(模型空间下的)
NORMAL 法线( 模型空间下)
TANGENT 切线(模型空间)
TEXCOORD0 ~n 纹理坐标
COLOR 顶点颜色
2.从顶点函数传递给片元函数的时候可以使用的语义
SV_POSITION 剪裁空间中的顶点坐标(一般是系统直接使用)
COLOR0 可以传递一组值 4个
COLOR1 可以传递一组值 4个
TEXCOORD0~7 传递纹理坐标
3.片元函数传递给系统
SV_Target 颜色值,显示到屏幕上的颜色
Shader "Mocha/02 secondshader can run"{
SubShader{
Pass{
CGPROGRAM
//顶点函数 这里只是声明了顶点函数的函数名
//基本作用 完成顶点坐标从模型空间到剪裁空间的转换(从游戏环境到相机视野屏幕上)
#pragma vertex vert
//片元函数 这里只是声明了片元函数的函数名
//基本作用 返回模型对应的屏幕上的每一个像素的颜色值
#pragma fragment frag
float4 vert(float4 v : POSITION) : SV_POSITION{//通过语义来告诉系统我这个参数是干嘛的
//比如POSITION是告诉系统我需要顶点坐标
//比如SV_POSITION用来解释说明返回值,返回值是剪裁空间下的顶点坐标
//转换剪裁空间坐标的算法,也可直接调用包装好的方法
float4 pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);
return pos;
}
fixed4 frag() : SV_Target{
return fixed4(0.5,0.5,1,1);
}
ENDCG
}
}
Fallback "VertexLit"
}
使用结构体进行存储传递数据:
Shader "Mocha/03 Use Struct"{
SubShader{
Pass{
CGPROGRAM
//顶点函数 这里只是声明了顶点函数的函数名
//基本作用 完成顶点坐标从模型空间到剪裁空间的转换(从游戏环境到相机视野屏幕上)
#pragma vertex vert
//片元函数 这里只是声明了片元函数的函数名
//基本作用 返回模型对应的屏幕上的每一个像素的颜色值
#pragma fragment frag
//使用结构体存储
//a2v 即 application to vertex
struct a2v{
float4 vertex:POSITION;//告诉Unity把模型空间下的顶点坐标填充给vertex
float3 normal:NORMAL;//告诉Unity把模型空间下的法线方向填充给normal
float4 texcoord:TEXCOORD0;//告诉Unity把第一套纹理坐标填充给texcoord
};
//使用结构体存储
struct v2f{
float4 position:SV_POSITION;//告诉Unity存储剪裁空间下的顶点坐标
float3 temp:COLOR0;//临时测试顶点到片元函数之间的数据传递,此处将顶点中的法线作为颜色传递给片元函数显示
};
v2f vert(a2v v){
v2f f;
f.position=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
f.temp=v.normal;
return f;
}
fixed4 frag(v2f f) : SV_Target{
return fixed4(f.temp,1);
}
ENDCG
}
}
Fallback "VertexLit"
}