unity Shader总结
渲染管线==>告诉GPU一堆数据==>得到二维图像
应用程序阶段（CPU）==>几何阶段(顶点着色器函数在这段)==>光栅化阶段（GPU，片元着色器在这段）
应用程序阶段：CPU将顶点信息（顶点坐标，纹理坐标，法线）==>组成一个图元==>告诉GPU
几何阶段：主要工作==>变化三位顶点坐标==>到屏幕坐标中==>传给光栅化阶段
几何阶段涉及空间：
1.模型坐标空间 ObjectSpace
2.世界坐标空间 WorldSpace
3.观察坐标空间 EyeSpace
4.裁剪和屏幕坐标空间 Clip and Project Space
模型空间==>世界空间 （需要把顶点坐标转换到世界坐标空间下，知道在世界空间中的顶点位置）
世界空间==>观察空间（摄像机为原点，摄像机右方为观察坐标系+x轴方向，上方为+y,正前方为-z轴方向，Unity观察坐标系是右手坐标系）
观察空间==>裁剪和屏幕坐标空间 （裁剪和投影过程）
光栅化阶段：使用上一阶段生成的数据渲染出最终的图像
图像编程接口OpenGL,DirectX 可以用 #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP 来判断图像处理器，然后来修改uv.y避免图像倒转
着色器分类：固定关系着色器，表面着色器，顶点/片元着色器
shader基本格式例子：
Shader "Custom/myShader1" { //首先是你的shader名称和路径
Properties { //然后是定义属性，注意后面没分号，不同类型属性定义方法不一致，这里
//定义的属性是暴露出去用的，不暴露的属性不用写在这里
_Diffuse("Diffuse",Color) = (1,1,1,1)
_EdgeLightColor("边缘光颜色",Color) = (1,1,1,1)
_EdgeLightPower("边缘光强度",Range(0.00001,3.0)) = 0.1
_MainTex("主纹理",2D) = "white"{}
_RimMask("rimMask",2D) = "white"{}
_RimSpeed("rimSpeed",Range(-10,10)) =1.0
}
//下面这里是执行块，可以有多个subshader，只有一个会执行，机器会从上至下查找一个自己能执行的
//subshader去执行，全部都不能执行时，执行fallBack的
SubShader {
//一个subshader里面可以有多个pass块，多个pass块会全部执行
Pass
{
Tags { "RenderType"="Opaque" } //这里是渲染队列命令==>控制谁先渲染谁后渲染
//渲染队列值越大，越后被渲染
LOD 100 //这个是LOD //最终显示在屏幕上的颜色是由渲染队列深度，深度比较
//等同时决定的
//下面是CG语言 由CGPROGRAM，到ENDCG块中间来写，写在SubShader块外面的是CGINCLUDE
CGPROGRAM
#include "Lighting.cginc" //引用
//这里的变量名要和上面的属性定义的变量名一致，如果上面属性没有的变量也可以在这里定义
//只不过是无法暴露在外面
fixed4 _Diffuse;
sampler2D _MainTex;
sampler2D _RimMask;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _EdgeLightColor;
float _EdgeLightPower;
float _RimSpeed;
//结构体，注意后面的分号
struct v2f
{
float4 pos :SV_POSITION;
float3 worldNormal :TEXCOORD0;
float2 uv:TEXCOORD1;
float3 worldViewDir:TEXCOORD2;
};
//这个vert函数和frag函数都是在下面声明了的，#pragma vertex vert，#pragma fragment
//frag声明了才能用
v2f vert(appdata_base v)//appdata_base 是指包含顶点信息，uv信息，法线信息的结构
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
o.worldNormal = mul(v.normal,(float3x3)unity_WorldToObject);
float3 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.worldViewDir = _WorldSpaceCameraPos - worldPos;
return o;
}
fixed4 frag(v2f i):SV_Target//SV_Target必须要加，这个片元函数最后要返回一个fixed4
//的值
{
fixed3 Ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * _Diffuse.xyz;
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
fixed3 lambert = 0.5 * dot(worldNormal,worldLightDir)+0.5;
fixed3 diffuse = lambert * _Diffuse.xyz * _LightColor0.xyz +Ambient;
fixed4 color = tex2D(_MainTex,i.uv);
float3 worldViewDir = normalize(i.worldViewDir);
float rim = 1-max(0,dot(worldViewDir,worldNormal));
fixed3 rimColor = _EdgeLightColor *pow(rim,1/_EdgeLightPower);
fixed rimMask = tex2D(_RimMask,i.uv+float2(0,_Time.y *_RimSpeed)).r;
color.rgb = color.rgb * diffuse + rimColor*rimMask;
return fixed4(color);
}
//这里是顶点函数和片元函数的声明
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
ENDCG
}
}
FallBack "Diffuse"
}属性：
_C("dd",Color) = (1,1,1,1)
_F("ff",float)=0.1f
_V("vv",Vector)=(0,0,0,0)
_R("rr",Range(0,10))=0
_T("texture2D",2D) = "white"{}
_Rect("rect",Rect)=""{}
_Cube("Cube",Cube)=""{}
Unity提供的渲染控制命令（1.所有命令后不加（;）分号，2.所有命令必须给值，值分为常量值和变量值）
Lighting off/on 是否支持灯光控制
SetTexture[纹理属性变量名]{纹理计算命令}
Combine 告诉引擎开始进行颜色混合
texture 纹理贴图的原始颜色
常量色与纹理的原始颜色混合 Combine texture * constant ==>要constantColor[_color] (constant==>使用这个常量颜色)
Combine texture * primary ==>使用灯光颜色
double ==>代表双倍
例如：
这些指的是在subShader中写的
Lighting On
Material {
Diffuse (1,1,1,1)//漫反射颜色设置
Ambient (1,1,1,1)//环境光反射颜色设置
}
// 使用纹理Alpha来混合白色（完全发光）
SetTexture [_MainTex] {
constantColor (1,1,1,1) //自定义颜色
combine constant lerp(texture) previous
}
// Multiply in texture
// 和纹理相乘
SetTexture [_MainTex] {
combine previous * texture
}网格面的裁剪 Cull off/back/front 对应下面
关闭网格面的裁剪（双面渲染）/开启背面裁剪/开启正面裁剪 （默认为开启裁剪背面）
渲染队列命令例：(Transparent==>3000,BackGround==>1000,Geometry ==>2000,AlphaTest==>2450,Overlay==>4000)
Tags{"Queue" = "Transparent"}
Tags{"Queue" = "Transparent+500"} ===>+号两边不能有空格
Tags{"Queue" = "Geometry"} ==>不透明游戏物体
Tags{"Queue" = "Overlay"} ===>一般用于镜头处理
深度测试 ZTest Less(小于（默认)) / Greater(大于) / Equal(等于) / LEqual(小于等于) / GEqual(大于等于) / NotEqual(不等于)
深度测试ZTest off 关闭时，即必须被渲染 深度写入ZWrite off/on 深度写入
AlphaTest ==>表示只渲染AlphaTest 大于/小于 num的部分
AlphaTest Greater/Less/Equal/GEqual/LEqual/Never(全不渲染)/Always(全部渲染)
例如：AlphaTest Greater 0.5
混合命令 Blend SrcFactorDstFactor
SrcFactor DstFactor 可以的取值 One表示1，Zero表示0
SrcColor当前的颜色
DstColor已经存在的颜色
SrcAlpha当前透明度
DstAlpha已经存在的颜色的都名都
OneMinusSrcColor当前颜色取反向
OneMinusSrcAlpha当前Alpha值取反向1-SrcAlpha
OneMinusDstColor已经存在的颜色取反向1-DstColor
最终颜色 = 新颜色 * SrcFactor + 旧颜色*DstFactor
带透明通道的纹理处理要把渲染队列调到至少3000
Blend zero one 反显示背景颜色，自身效果不会显示
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha 新颜色 * 当前透明度 + 旧颜色 * (1-当前透明度) ==>最常用的透明通道显示
漫反射：光线被粗糙表面无规则的向各个方向反射的现象
漫反射公式：（兰伯特光照模型/半兰伯特光照模型）
兰伯特漫反射光 = 光照颜色与强度 * 漫反射颜色 * max(0,dot(法线方向，光照方向(指的是顶点指向光源的)))
半兰伯特漫反射光 = 光照颜色与强度 * 漫反射颜色 * max(0,dot(法线方向，光照方向(指的是顶点指向光源的)) * 0.5 +0.5) 即确保无光面也不会全黑
半兰伯特公式实例：Diffuse = _LightColor0 * _DiffuseColor * max(0,dot(normalDir,lightDir) * 0.5 + 0.5)
光照方向 ==>lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz); ===>这里要引入“Lighting.cginc”才能获取到_WorldSpaceLightPos0和_LightColor0
高光反射
镜面反射：当平行入射光线射到物体光滑表面，仍平行的向另一个方向反射出来
高光(Specular) = 光照颜色和强度 * 高光颜色 * pow(max(0,dot(v,r)),高光系数(指的是自己定义的属性))
viewDir ==>顶点到相机的方向 ==>UnityWorldSpaceViewDir(pos) ==>+normalize
refl==>反射光方向==>normalize(Reflect(i,n)) ===>i 指的是入射方向(-LightDir(负光照方向)),n指的是顶点法向量
在Mono中通常用matrial.setColor("_Color",Color.red)这样子来set值给shader（“_Color”必须与shader的属性名一致）