34编写自己的Shader（着色器）

一、Shader 程序的基本结构##

Shader程序的基本结构

首先是一些属性定义，用来指定这段代码将有哪些输入。接下来是一个或者多个的子着色器，在实际运行中，哪一个子着色器被使用是由运行的平台所决定的。子着色器是代码的主体，每一个子着色器中包含一个或者多个的Pass。在计算着色时，平台先选择最优先可以使用的着色器，然后依次运行其中的Pass，然后得到输出的结果。最后指定一个回滚，用来处理所有Subshader都不能运行的情况（比如目标设备实在太老，所有Subshader中都有其不支持的特性）。
需要提前说明的是，在实际进行表面着色器的开发时，我们将直接在Subshader这个层次上写代码，系统将把我们的代码编译成若干个合适的Pass。废话到此为止，下面让我们真正实际进入Shader的世界吧。

二、进入Shader内部代码结构熟悉##

创建Shader

内部展示

属性定义

属性的对应

SuberShader（子着色器）

SuberShader

三、简单Shader展示##

Shader "Custom/ShaderTest" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)

        //在输入贴图时候,必须要写一个什么都不含的{}
        //需要打开特定选项时可以把其写在这对花括号内.
        //如果需要同时打开多个选项,可以使用空白分隔
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0



        _MainColor("Main Color",Color)=(0,0,0,1)
        _Testure("Texture",2D)="White"{}
    }
    SubShader {
    //表面着色器可以被若干的标签（tags）所修饰
    //硬件将通过判定这些标签来决定什么时候调用该着色器
        Tags { "RenderType"="Opaque" }//标签内部就是告诉系统渲染非透明的物体调用我们

        //Tags { "RenderType"="Transparent" }//渲染透明物体调用
        //Tags { "IgnoreProjector"="True" }//不被Projectors影响
        //Tags{ "ForceNoShadowCasting"="True" }//不产生阴影
        //指定渲染队列（下面有系统预设的队列）
        //Tags{ "Queue"="Geometry" }
        //Background--最早被调用的渲染,用来渲染天空盒或者背景
        //Geometry--默认值，用来渲染非透明物体（普通情况下，场景中的绝大多数物体应该是非透明的）
        //AlphaTest--用来渲染经过Alpha Test的像素,单独为AlphaTest设定一个Queue是出于对效率的考虑
        //Overlay--用来渲染叠加的效果,是渲染的最后阶段(比如镜头光晕等特效)
        //Transparent--以从后往前的顺序渲染透明物体

        //预设的队列本质就是定义的整数（有点像枚举值）
        //Background=1000,Geometry=2000,AlphaTest=2450
        //Transparent=3000,最后Overlay=4000

        //如何自定义列表
        //Tags{ "Queue"="Transparent+200" }//通过调用Queue值，确保渲染的先后顺序

        //Unity的内建Diffuse着色器的设定值，这个数值决定了我们能用什么样的Shader
        //这个数值可以在unity中的质量设定中设定




        LOD 200//着色器的设定值
        
        //Decal, Reflective VertexLit = 150
        //Diffuse = 200
        //Diffuse Detail, Reflective Bumped Unlit, Reflective Bumped VertexLit = 250
        //Bumped, Specular = 300
        //Bumped Specular = 400
       //Parallax = 500
       //Parallax Specular = 600




        //Shader字体：也就是将输入转变成输出的代码部分
        CGPROGRAM//开始CG语言的编写
        // Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
        //surface：申明的是一个表面着色器
        //surf:着色器代码的方法的名字,下方的代码有这个函数
        //Standard:标准
        //fullforwardshadows:光照模型



        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows

        // Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
        #pragma target 3.0
        //在CG中，sampler2D就是和texture所绑定的一个数据容器接口
        //其实就是内存存储的RGB通道，sampler2D：就是GLSL中的2D贴图的类型
        //其他类型：sampler1D,sampler3D,samplerCube
        // 图片

        sampler2D _MainTex;
         // 用来获取MainTex的UV信息

        struct Input {
            float2 uv_MainTex; // 用来获取MainTex的UV信息

            vec2 coordinate;//float和vec都可以在之后加入一个2到4的数字，来表示被打包在一起的2到4个同类型数
            float4 color;
        };

        half _Glossiness;//half指的是半精度浮点数,精度最低，运算性能相对比高精度浮点数高一些
        half _Metallic;
        // 颜色属性
        fixed4 _Color;
         // SurfaceOutputStandard 表面着色器输出一个标准的结构体
        //着色器的工作核心，着色器就是给定了输入，然后给出输出进行着色的代码，第一个参数是Input结果，第二个参数是一个inout的SurfaceOutput结构
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
            // Albedo comes from a texture tinted by color

            // 获取图片 * 我们选定的颜色
            //fixed4：定点书：整形数据类型，作用就是把所有数进行转换，得到相应类型的整形表达
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
            // 输出的像素的颜色 = 图像的颜色（RGB）
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic and smoothness come from slider variables

            // 输出的颜色效果（金属方面） = 设定的金属值
            o.Metallic = _Metallic;
             // 输出的光滑粗糙程度 = 设置的光滑粗燥程度
            o.Smoothness = _Glossiness;
            // 输出的透明通道 = 图像的透明通道
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG//结束CG语言的编写
    }
    FallBack "Diffuse"
}

结构体展示

四、参考##

https://docs.unity3d.com/Manual/SL-SurfaceShaderExamples.html

https://onevcat.com/2013/08/shader-tutorial-2/

http://www.tuicool.com/articles/JvYJ3em

http://www.itnose.net/detail/6143450.html

CG语言

五、CG语音学习资料##

http://blog.csdn.net/liu_lin_xm?viewmode=contents
https://developer.nvidia.com/cg-toolkit