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unity shader 入门精要（冯乐乐著）读书笔记（三）

时间：2020-05-06 05:08:11

unity的shader初体验

第一个实例代码

Shader "Unlit/Chapter5/SimpleShader"{Properties{//_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}//声明一个color类型的属性_Color("Color Tint",Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)}SubShader{ Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert//vert即为函数名#pragma fragment frag//frag也为函数名//告诉unity哪个函数中包含了定点着色器的代码，哪个函数包含片元着色器代码// make fog work//在Cg代码中，我们需要定义一个与属性名称和类型都匹配的变量fixed4 _Color;//使用一个结构体来定义顶点着色器的输入struct a2v {//POSITION语义告诉unity用模型空间的定点坐标填充vertex变量float4 vertex : POSITION;//NORMAL语义告诉unity用模型空间的法线方向填充normal变量float3 normal : NORMAL;//TEXCOORD0语义告诉unity，用模型的第一套纹理坐标填充texcoord变量float4 texcoord : TEXCOORD0;};//使用一个结构体来定义顶点着色器的输出struct v2f {//SV_POSITION语义告诉unity,pos里包含了顶点裁剪空间中的位置信息float4 pos : SV_POSITION;//COLOR0语义可以用于存储颜色信息fixed3 color : COLOR0;};//unity支持的语义有：POSITION TANGENT NORMAL TEXCOORD0~3 COLOR等v2f vert(a2v v) {//声明输出结构v2f o;o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//v.normal包含了顶点的法线方向，其分量范围在[-1.0, 1.0]//下面的代码吧分量范围映射到了[0.0 , 1.0]//存储到o.color中传递给片元着色器o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);return o;}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{//将插值后的i.color显示到屏幕上fixed3 c = i.color;//使用_Color属性来控制输出颜色c *= _Color.rgb;return fixed4(c, 1.0);}ENDCG}}}

在书的p106中有ShaderLab属性类型与Cg变量类型的匹配关系

在书的p108中包含了CGInclude中主要的包含文件以及主要用处、UnityCG.cginc中的一些常用的结构体、一些常用的帮助函数

Unity提供的Cg/HLSL语义

输入结构体：a2v

输出结构体：v2f

对于一些语义在 a2v 和 v2f 中出现时的作用并不一样，例如：

TEXCOORD0在输入结构体中的作用为：把模型的第一组纹理坐标存储在该变量中

而在输出结构体中的作用为：修饰的变量含义可以由我们来决定

系统数值语义

这类语义一般以SV开头（system-value），在上述代码中我们使用了SV_POSITION语义去修饰顶点着色器的输出变量pos，这些语义描述的变量是不可以随便赋值的，渲染引擎会把用SV_POSITION修饰的变量经过光栅化后显示在屏幕上

注：为了让shader更具有跨平台性，最好对有特殊意义的变量我们最好使用以SV开头的语义进行修饰

p110页具有Unity在渲染阶段支持的常用语义

（appdata_full最多使用了6个坐标纹理组基本上包含了所有的模型数据）

如何调试？

假彩色图像

用假彩色生成一种图像

因为颜色分量范围在[0,1]之间，我们要小心处理需要调试的变量的范围，可以将需要测试的变量范围*映射到[0,1]*之间，把它们作为颜色输出到屏幕上

例子：

Shader "Unity Shaders Book/Chapter 5/False Color"{Properties{//_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}}SubShader{//Tags { "RenderType"="Opaque" }//LOD 100Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag// make fog work#include "UnityCG.cginc"struct v2f{//float2 uv : TEXCOORD0;//UNITY_FOG_COORDS(1)//float4 vertex : SV_POSITION;float4 pos : SV_POSITION;fixed4 color : COLOR0;};v2f vert (appdata_full v){v2f o;o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//可视化法线方向o.color = fixed4(v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5),1.0);//可视化切线方向o.color = fixed4(v.tangent.xyz * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5),1.0);//可视化副切线方向fixed3 binormal = cross(v.normal, v.tangent.xyz) * v.tangent.w;o.color = fixed4(binormal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5), 1.0);//可视化第一组纹理坐标o.color = fixed4(v.texcoord.xy, 0.0, 1.0);//可视化第二组纹理坐标o.color = fixed4(v.texcoord1.xy, 0.0, 1.0);//可视化第一组纹理坐标的小数部分o.color = frac(v.texcoord);if (any(saturate(v.texcoord) - v.texcoord)){o.color.b = 0.5;}o.color.a = 1.0;//可视化第二组纹理坐标的小数部分o.color = frac(v.texcoord1);if (any(saturate(v.texcoord1) - v.texcoord1)) {o.color.b = 0.5;}o.color.a = 1.0;//可视化顶点颜色//o.color = v.color;return o;}fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{return i.color;}ENDCG}}}