Unity入门精要（笔记）

Draw Call：理解为一个命令，由CPU发起，GPU接收，命令指向一个需要被渲染的图元列表，计算数据后输出为像素

顶点着色器：每个定点都会调用一次，完成坐标的变换（将定点坐标从模型空间转换到其次裁剪空间）和逐定点的光照。

三角形设置：由得到的信息计算每个图元覆盖的像素，计算像素的颜色

三角形遍历：检查每个像素是否被一个三角网格覆盖。被覆盖则生成一个片元（片元并不是真正意义上的像素）

片元着色器（像素着色器）：进行逐片元的操作，输入的是对顶点着色器输出的信息插值得到的结果（为了在片元着色器中进行纹理采样，通常在定点着色器阶段输出每个顶点对应的纹理坐标）

逐片元操作：决定片元的可见性，混合颜色信息

HLSL(DirectX)：High Level Shading Language

Cg(Nvidia)：C for Graphic

GLSL(OpenGL)：OpenGL Shading Language

DrawCall数量影响：DrawCall之前CPU向GPU提交数据，DrawCall多时，过多的CPU提交数据造成CPU过载

Unity Shader：用ShaderLab编写，ShaderLab是Unity提供的编写UnityShader的一种说明性语言

通过Shader名称的字符串中添加'/'修改对应Shader出现在菜单中的位置

Properties：用于包含需要显示在Inspector面板中的属性的语义块

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

SubShader：

• 一个Shader中至少包含一个SubShader
• Unity会选择第一个可以在当前平台使用的SubShader，都不行的话使用Fallback指定的UnityShader
• SubShader中会定义一系列的Pass，RenderSetup，Tags

常见渲染状态：

• Cull：设置剔除模式，背面（Back），证明（Front），关闭（Off）
• ZTest：设置深度测试使用函数
• ZWrite：开启和关闭深度写入
• Blend：开启并设置混合模式

Pass语义块：

• 通过Name "MyPassName"命名，从而实现复用
• 复用使用UsePass "MyShader/MYPASSNAME"，PassName部分要使用全大写

Fallback：如果所有的SubShader都用不了的话就使用Fallback提供备选的Shader

表面着色器（Surface Shader）：

• 需要代码量少，但是渲染代价比较大
• 处理很多光照细节

顶点/片元着色器（Vertex/Fragment Shader）：

• 代码复杂但是灵活度高
• 代码写在Pass语义块内，自己定义每个Pass的Shader代码

Unity Shader并非是真正的Shader

• Unity里，Unity Shader指的只是一个ShaderLab文件
• Unity Shader可以同时编写顶点着色器和片元着色器
• 本质上说Unity中只存在定点/片元着色器

Unity中的笛卡尔坐标系

• 对于模型空间和世界空间，使用的是左手系
• 观察空间使用的是右手系

点（Point）：维度空间里面的一个位置，主要为二维空间或者三维空间

矢量（vector）：包含了模和方向的有向线段，小写粗体表示，通常用于相对于某个点的偏移

单位矢量：模为1的矢量，也称为归一化的矢量，将矢量转化成单位矢量的过程叫做归一化，单位矢量使用小写粗体字符上添加'^'表示

矢量的点积：

• 也称为内积
• dot(a,b)表示两个矢量的点积，计算为矢量对应的分量分别相乘。
• 点积的其中一个几何意义就是投影，一个矢量a点积一个矢量b，除以a模则是b在a上的投影，除以b的模则是a在b方向上的投影
• 正负表示与单位矢量a方向相同或者相反
• 一个矢量与自身进行点积，结果是矢量模的平方
• 两个单位矢量的点积是对应的余弦值

矢量的叉积：

• 也成为矢量的外积
• 计算的结果仍然是一个矢量
• axb = (aybz - azby, azbx - axbz, axby - aybx)，计算的角标是按照xyz连续相邻
• 不满足交换率
• 点积的向量的长度为a的模和b的模乘以sin夹夹角值
• 左手系和右手系不会对计算结果产生影响，影响的知识三维空间中视觉表现

矩阵（Matrix）：

• 由mxn个标量组成的长方形数组
• 矩阵乘法满足结合率不满足交换率

方块矩阵：

• 简称方阵，行数和列数相等的矩阵
• 有对角元素，对角元素为行数和列数相等的元素

对角矩阵：

• 对角矩阵是除了对角元素外都为0的对角矩阵

单位矩阵：

• 将原矩阵的第i行变成了第i列，即为转置矩阵

逆矩阵：

• 矩阵可逆的前提是方块矩阵
• 如果矩阵有逆矩阵则说矩阵可逆
• 矩阵的行列式不为0，则矩阵可逆
• 转置矩阵的逆矩阵是逆矩阵的转置

正交矩阵：

• 如果一个方阵和其转置矩阵的相乘为单位矩阵则为正交矩阵