Unity Shader基础

本篇介绍的是ShaderLab文件的基础结构

如何在编辑器使用？

需要结合材质和unity shader来达到想要的效果。

• unity shader定义了渲染所需的各种代码（顶点着色器和片元着色器），属性（使用哪些纹理）和指令（渲染和标签设置）。

• 材质允许我们调节这些属性并赋给相应的模型

Unity Shader模版：

• 标准光照模型： Standard Surface Shader

• 不包含光照（但包含雾效）：Unlit Shader 主要使用其作为练习

• 实现屏幕后处理效果：Image Effect Shader

• Compute Shader利用GPU的并行性来进行一些与常规渲染流水线无关的计算。

如何使用？新建Unlit Shader：

Default Maps：指定默认纹理，当任何材质第一次使用该Unity Shader时，纹理就会自动赋予到相应的属性上

ShaderLab

Unity为开发者提供的高层级的渲染抽象层

使用ShaderLab，通过嵌套在花括号内部的语义（syntax）来描述Unity Shader文件的结构，这些结构包含了许多渲染所需的数据。不仅仅是着色器代码

Unity Shader结构

名称

Shader “Custom/Myshader”{}

对应出现在材质面板中的位置是：Shader->Custom->MyShader

属性

通过Properties定义的属性将会出现在材质面板中，可供调节

Properties{
	Name ("display name", PropertyType) = DefaultValue
	Name ("display name", PropertyType) = DefaultValue
	...
}

Name一般以 _XX 形式，方便编写代码调用

display name 是实际面板上显示的名字

PropertyType指定属性类型

SubShader

至少要有一个或多个SubShader语义块，会选择第一个能够在目标平台上运行的SubShader，若都不支持则使用Fallback语义指定的Unity Shader

结构：

SubShader{
	[Tags]
	[RenderSetup]
	Pass{
	}
	//other Passes
}

应尽量使用最小数目的Pass

RederSetup选项：（可以单独写在Pass里进行不同设置）

Tags标签：

键值对，都是字符串类型，包括以下类型：

Pass语义块：

结构：

Pass{
	[Name] //定义Pass名称 "MyPassName"
	[Tages]
	[RenderSetup]
	//other code
}

定义名称后可以通过 UsePass “MyShader/MYPASSNAME”来实现复用，使用其他Unity Shader中的Pass（自动转为大写）。

Pass中的Tages类型：

其他的Pass: UsePass（复用），GrabPass（抓取屏幕存在纹理中用于后续Pass处理）

Fallback

其他的SubShader都无法运行情况下使用

结构：

Fallback “names”

Fallback Off

Unity Shader着色器

着色器代码可以写在SubShader语义块中（表面着色器做法），也可以写在Pass语义块中（顶点、片元着色器和固定函数着色器做法）

《Shaders must die》是Unity的渲染工程师Aras所发表的博客，他认为顶点着色器和片元着色器是一种非常反人类的设计方式，虽然对硬件来说非常友好，但是不便于学习和理解。所以他设计了一种新的着色器结构，将原本的顶点着色器和片元着色器合并为同一个着色器，称之为表面着色器。

相比于顶点和片元着色器，表面着色器为着色器增加了一层新的抽象。相比于之前的顶点和片元着色器，表面着色器更为高级（这里的高级不是好与不好，类似于Python是一门高级语言而汇编是一门低级语言）

表面着色器无需写在pass中，示例如下：

顶点/片元着色器也需要定义在CGPROGRAM和ENDCG直接，需要写在Pass语义块中，示例如下：

Unity Shader是使用ShaderLab语言编写的，但是可以在ShaderLab内部嵌套CG/HLSL代码来编写着色器代码

格式：

Pass {
	//Pass的标签和状态设置
	CGPROGRAM
	//编译指令，例如：
	#pragma vertex vert
	#pragma fragment frag
	//CG代码
	ENDCG
	//其他的一些设置