江翔带你学Unity——计算机图形Shader总结

2019年1月11日
接触到shader有比较长时间，去年这个时候应该是我在中航上班的第一天。
我学习Shader比较纠结，刚开始的时候是看冯乐乐的Shader入门精要，我觉得这应该是Unity技术美术人手一本的入门宝典
之后我接触到Shaderforge这款插件，这款插件简化了Shader编辑的工作量。
但是Shaderforge的缺点就是会产生部分代码的冗余,但是手写Shader中，对于复杂的算法公式确实有点多。
一下就是我结合shaderforge以及光照模型，图像处理算法，矩阵等，对于常见算法和公式的总结，有时候有一些节点总是会混淆。
Shader的一些基础我在不在累述，但是会有一些案例，会进行一些笔记解析
加减乘除计算：
shader中的加减乘除和常规语言（如C#语言一样），
最大值和最小值：
在ShaderForge当中，最大值是使用Max节点、最小值是Min节点。而在常见的shader编程当中其实也是一样max(x,y)\min(x,y)
乘方power：
Shaderforge当中使用的是Power节点，而在Shader编程当中使用的是pow
如下：
无论是逐顶点光照还是逐渐像素光照中，在兰伯特光照模型中高光的计算
float Specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb*pow(saturate(dot(reflectDir,viewDir)),_Gloss);
_Gloss参数相当于ShaderForge当中的Exp
无论是逐顶点光照还是逐像素光照，在半兰伯特光照模型中高光的计算是：
float Specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb *pow(max(0,dot(worldNormal,halfDir)),_Gloss);
引深：
max和saturate的区别？
saturate(x):把输入的值限制在[0,1]之间,如果输入的值小于0，则返回0，如果输入的值大于1，则返回1，如果输入的值在0和1之间，则返回值本身。
max(x,y):只是简单的比较x和y，返回x和y的最大值。
Diffuse的计算，在Shaderforge中漫反色Diffuse直接是一个接口，也就是说这个是Shaderforge已经规定好的内置的计算自发光Diffuse的方法接口，只需要传入数值，
我认为原因可能是这样的，无论在兰伯特模型还是半兰伯特模型中，diffuse都是如下的计算方法
float Diffuse  = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLightDir))
所以Shaderforge也就没什么好纠结的了，直接变成了接口。

写这篇文章主要是总结学习Shader的学习经历，年底了，每天花点时间把觉得最值得的进行一个总结。也好久没有写技术文档和总结。