【Unity3D技术文档翻译】第2.2篇 创建和使用材质

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上一章：【Unity3D技术文档翻译】第2.1篇 纹理 （Textures）

本章原文所在章节：【Unity Manual】→【Graphics】→【Graphics Overview】→【Materials, Shaders & Textures】→【Creating and Using Materials】

创建和使用材质 （Materials）

想要创建一个新的材质，可以通过编辑器主菜单或者在 Project View 窗口中，选择使用 Assets->Create->Material 选项。

新建的材质默认配置了标准着色器（Standard Shader），所有的映射属性都是空的，如图：

新建的材质

一旦材质被创建，你就可以将它应用到一个物体上，以及在监视器（Inspector）中调整它的所有属性。想要将它应用到一个物体上，只需要将它从 Project View 窗口拖动至 Scene（场景） 窗口或者 Hierarchy（层级） 窗口中的任意物体上。

设置材质属性

你可以为每个材质选择你想要使用的着色器。直接在监视器（Inspector）中展开 Shader 的下拉选项，并选择你想使用的着色器。你所选择的着色器将改变材质中可用的属性。这些属性可能是颜色、滑动条、纹理、数值或者向量。如果你已经将材质应用到场景中一个活跃（active）的物体上，你会发现材质属性的改变会实时地作用于该物体。

有两种方式将一个纹理赋值给 Texture 属性：

1. 从 Project View 窗口将纹理拖动至 Texture 属性方框上。

2. 点击 Texture 属性上的 Select 按钮，然后从出现的下拉列表中选择纹理。

内置的着色器

除了标准着色器（Standard Shader）之外，还有许多其他类型的用于专门目的的内置着色器：

• FX：光照和玻璃效果。
• GUI 和 UI：用于用户界面图形。
• Mobile：简化的高性能着色器，用于移动设备。
• Nature：用于树木和地形。
• Particles：粒子系统效果。
• Skybox：用于渲染所有几何体背后的背景环境（即天空盒渲染）。
• Sprites：用于2D精灵（Sprite）系统。
• Toon：卡通风格的渲染。
• Unlit：用于渲染完全不需要光照和阴影的物体。
• Legacy：老版本着色器的集合，现在被标准着色器取代。

着色器技术细节说明

一个着色器就是一个包含了数学运算和算法的脚本，用于处理一个模型表面上的所有像素应该看起来是什么样子。标准着色器展现了复杂、写实的光照运算。其他的着色器可能使用更简单或者不同的运算，来显示不同的效果。材质使用任何一个着色器，都会显示相应的许多可赋值的属性。当查看一个材质时，监视器中将显示数值、颜色定义或者纹理等属性。然后材质会被渲染（Render）组件应用到游戏物体上渲染网格。

有时候你可能想在多个不同的材质上引用相同的纹理。而且这些材质可能使用相同或者不同的着色器，这取决于项目需求。

下面是一个可能出现的组合设置的例子，它使用了3个材质、2个着色器和一个纹理。

在上图中，我们有一辆红色车和一辆蓝色车。两个模型的车身分别使用了各自的材质： “Red car material” 和“Blue car material”。

这两个车身的材质都使用了相同的自定义着色器：“Carbody Shader”。这里使用自定义的着色器，是因为它提供了针对汽车的额外特性，比如：金属光泽的渲染，或者可能有一个自定义的损坏遮罩特性。

每个车身的材质都有一个对“Car Texture”的引用，这是一个包含了车身所有细节的纹理映射，并且没有指定具体的颜色。

车身着色器有一个调色板，用来为红色车和蓝色车设置不同的颜色，让每辆车在使用同一个纹理的时候有不同的外观。

车轮模型再次使用了一个单独的材质，但是这次两辆车的车轮使用了相同的材质，因为两辆车之间的轮子没有什么不同。车轮材质使用了标准着色器，并且再次引用了 Car Texture。

注意，Car Texture 包含了车身和车轮的所有细节——它是一个纹理图集（texture atlas），这意味着纹理图片的不同部分，能够准确地映射到模型的不同部分。

虽然车身材质正在使用的纹理包含了车轮，车轮纹理也不会出现在车身上，因为车轮部分的纹理没有映射到车身几何体上。

同理，车轮材质使用了相同的纹理，里面也包含了车身细节，但是车身细节不会出现在车轮上，因为只有车轮部分的纹理映射到了车轮几何体上。

这种映射关系是由3D艺术家在外部的3D软件中完成的，称之为“UV 映射”。

更具体一点，一个着色器定义了：

• 渲染一个物体的方法。包含了代码和数学运算，包括光照资源的角度、可视角度，以及其他相关的运算。着色器同样能够根据不同终端设备的图形硬件，来指定使用不同的方法。
• 在材质监视器中提供可被自定义的参数，比如：纹理映射、颜色，以及数值。

一个材质定义了：

• 使用哪个着色器来渲染材质。
• 具体的着色器的参数值——比如：纹理映射、颜色，以及数值。

用户自定义的着色器是由图形程序员编写的。这些着色器可以使用 ShaderLab 语言编写，这是一种更简单的语言。然而，想要让一个着色器在不同的显卡上良好运行，是一个复杂的工作，它需要相当的综合性的关于显卡是如何工作的知识。

许多着色器已经直接在Unity中内置了，更多的着色器未来会添加到 Standard Assets 库中。

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