【Unity Shader入门精要】— Unity Shader基础

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引言

Unity Shader是Unity为开发者提供的高层级的渲染抽象层，它让开发者更加轻松地管理着色器代码以及渲染设置（如开启/关闭混合、深度测试、设置渲染状态等）。

Unity Shader的概述

Unity为我们准备的常用的三种Shader文件：
1. Standard Surface Shader：表面着色器（该着色器包含光照模型，使用了PBR的渲染方法）。
2. Unlit Shader：顶点/片元着色器（该着色器不包含光照模型）。
3. Image Effect Shader：实现屏幕后处理效果的基本模板。

Shader的Inspector面板中的部分常用参数解释：
1. Fixed function：Bool类型，固定函数着色器（已经被淘汰，不再使用）。
2. Cast Shadows：Bool类型，是否会有投射阴影。
3. Render queue：Int类型，使用的渲染队列。
4. Ignore projector：Bool类型，是否忽略投影。
5. Disable batching：Bool类型，是否关闭批处理。

ShaderLab

Unity提供的专门为Unity Shader服务的语言——ShaderLab。

Unity Shader的结构

四个结构：
1. Name：Shader "Custom/MyShader"，Custom为根目录。
2. Property：属性。
3. SubShader：子着色器。
4. Fallback：回滚。

具体解释：
一个Unity Shader文件可包含多个SubShader语句块，最少要有一个。Unity会选择第一个能够在目标平台上运行的SubShader；如果都不支持的话，就会使用Fallback语义指定的UnityShader。

Pass定义了一次完整的渲染流程。一个SubShader中可以有多个Pass，但Pass数目过多，会造成渲染性能降低，所以，应使用最少数目的Pass。

除了上面普通的Pass，还有一些特殊的Pass：
1. UsePass：使用该命令来复用（调用）其他Unity Shader的Pass；
2. GrabPass：该Pass负责抓取屏幕并将结果存储在一张纹理中，以用于后续的Pass处理。

SubShader可以理解成由Tags（标签：告诉Unity怎样渲染这个对象）和RenderSetup（渲染状态设置：设置显卡的各种状态，例如：是否开启深度测试）和Pass三部分组成。
Tags和RenderSetup可以在Pass外或Pass内声明。Pass外和Pass内的标签的种类是不一样的，渲染状态设置是一样的。标签和状态设置在Pass外声明就是全局性的，在Pass内声明就是局部性的。

Unity Shader的形式

有两种形式：（都可使用Cg/HLSL语言来编写实现）
1. 表面着色器：Unity自创的着色器类型，需要的代码量少，Unity在背后做了不少工作，渲染代价大，小心它在移动平台的性能表现。
2. 顶点/片元着色器：渲染代价小，最常用！

如何决定使用哪种形式：
1. 若想要和多种光源打交道，就使用表面着色器。
2. 若使用的光照数目少，例如就一个平行光，那么就使用顶点/片元着色器。
3. 若你想实现很多自定义的渲染效果，那么也还是使用顶点/片元着色器。

补充的内容

一、Shader不等于Unity Shader。区别：
1. 在Shader中，顶点着色器和片元着色器并不是在同一个着色器文件里的；而在Unity Shader中，顶点着色器和片元着色器在同一个着色器文件里。
2. Shader中无法像Unity Shader这样 通过特定的指令来完成渲染设置，而需要在另外的代码中自行设置。
3. Shader需要编写冗长的代码来设置着色器的输入输出。

二、ShaderLab和Cg/HLSL的关系：
ShaderLab内部嵌套Cg/HLSL语言来编写着色器代码。

三、表面着色器和顶点/片元着色器的本质：
表面着色器会被编译成顶点/片元着色器。所以，可以说，Unity中只有顶点/片元着色器。