[Unity Shader] 常用的数值类型和语义

[Unity Shader] 常用的数值类型和语义

Posted on  2017-08-11 17:39  珍蜗蜗 阅读( 1149) 评论( 0)   编辑  收藏

　　书看到第八章，跟随写了一些例子，但有些数值类型的使用还是需要特别注意，经常需要查阅，在这里做一下总结。

 

1 ShaderLab属性类型和Cg变量类型的匹配关系

Color、Vector：float4，half4，fixed4

Range、Float：float, half, fixed

2D：sampler2D

3D：sampler3D

Cube：samplerCube

注意：这些属性类型是在定义属性时使用，例如：

 1 Shader "Unlit/Test Shader"
 2 {
 3     Properties
 4     {
 5         _Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
 6         _MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
 7         _BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}
 8         _BumpScale ("Bump Scale", Float) = 1.0
 9         _SpecularMask ("Specular Mask", 2D) = "white" {}
10         _SpecularScale ("Specular Scale", Float) = 1.0
11         _Specular ("Specular", Color) = (1, 1, 1, 1)
12         _Gloss ("Gloss", Range (8.0, 256.0)) = 20.0
13     }
14     SubShader{
15         Pass{
16             ......
17         }
18 }

 

2 Cg/HLSL常用的3种精度的数值类型

float: 32位存储，用在坐标、未归一化的矢量、uv、一些调整参数

half：16位存储，范围 -60000~60000

fixed：11位存储，范围-2.0~2.0，用于存储颜色、归一化后的矢量、在这个范围内的参数等

注意：uv不能用fixed存储，因为可能通过贴图的Tiling和Offset让其范围超过[0, 1]

 1             fixed4 _Color;
 2             sampler2D _MainTex;
 3             float4 _MainTex_ST;
 4             sampler2D _BumpMap;
 5             float _BumpScale;
 6             sampler2D _SpecularMask;
 7             float _SpecularScale;
 8             fixed4 _Specular;
 9             float _Gloss;
10 
11             struct a2v
12             {
13                 float4 vertex : POSITION;
14                 float3 normal : NORMAL;
15                 float4 tangent : TANGENT;
16                 float4 texcoord : TEXCOORD0;
17             };
18 
19             struct v2f
20             {
21                 float4 pos : SV_POSITION;
22                 float2 uv : TEXCOORD0;
23                 float3 lightDir : TEXCOORD1;
24                 float3 viewDir : TEXCOORD2;
25             };
26 
27             v2f vert (a2v v)
28             {
29                 v2f o;
30                 ......
31                 return o;
32             }
33 
34             fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
35             {
36                 ......       
37                 return fixed4(ambient + diffuse + specular, 1.0);
38             }

 

3 Unity Shader常用语义（寄存器）

就是上面这段代码中的标红部分。它代表了前面那个变量从哪里获得数据或者存储到哪里。

3.1 从应用阶段传递模型数据给顶点着色器时：

POSITION：模型空间中的顶点位置，通常是float4类型

NORMAL：顶点法线，通常是float3类型

TANGENT：顶点切线，通常是float4类型，第四个分量用于存储特殊数值

TEXCOORDn：顶点纹理坐标，通常是float2或float4类型。在Unity Model2和3中，n=8（Unity默认），在4和5中n=16.

COLOR：顶点颜色，通常是fixed4或float4类型

3.2 从顶点着色器传递给片元着色器时：

SV_POSITION：裁剪空间中的顶点坐标，结构体中必须包含一个用该语义的变量

COLOR0：输出第一组顶点颜色，不必需

COLOR1：输出第二组顶点颜色，不必需

TEXCOORD0~7：输出纹理坐标，不必需

3.3 片元着色器输出：

SV_Target： 输出值将会存储到渲染目标(render target)中

注意：一个语义可以使用的寄存器最多只能处理4个浮点值(float)，因此对于4x4矩阵，需要拆分成4个float4类型的变量来存储矩阵数据