UnityShader学习记录（一）

PS：本文章摘取自《UnityShader入门精要》一书。

之前一直想Shader是一个很难的东西，在接触《UnityShader入门精要》之后感觉也不是想象中的复杂，但是想要学好shader是一个漫长的过程，基础篇和初级篇看完之后感觉收获挺大，为此，记录一下。

在进入shader之前，需要把渲染流水线搞清楚，什么是渲染流水线？渲染流水线包括什么？渲染流水线举个例子，比如一个工厂做一个产品，从产品的第一道工序到最后的产品出售就是完整的一套渲染流水线，一张图片，从点数据，纹理等信息出发，直到我们可以在屏幕上看到一张图片，这个完整的过程就是渲染流水线，渲染流水线是在CPU和GPU的相互协作下完成的，完整的一套流程是：顶点数据——>顶点着色器——>曲面细分着色器——>几何着色器——>裁剪——>屏幕映射——>三角形摄者——>三角形遍历——>片元着色器——>逐片元操作——>屏幕图像。

看起来很复杂，其实在这些流程中有的是不需要我们操作的，很多是CPU和GPU自行处理的需要我们去用脚本控制的只是其中的几个。

屏幕映射，三角形设置，三角形遍历，屏幕图像是GPU固定实现。

裁剪，逐片元操作是可以配置但是不可以编程实现

顶点着色器，曲面细分着色器，几何着色器，片元着色器是完全可编程的，在这里面顶点着色器是必须编程实现

顶点着色器在后续的Shader编程中很常用的，所以这里重点说一下：顶点着色器主要负责的是坐标的转换和逐顶点光照，坐标转换是把顶点坐标从模型空间转换到裁剪空间里面，这里说到了一个空间转换的问题，对于空间转换这里不说，在后续的文章中会重点说，这里只是在进入学习shader之前简单的了解一点东西。

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UnityShader的结构：

properties是用来定义属性的语义块

UnityShader中的属性有以下几种（前面的是类型，后面的是示例，例如_Int是属性名称，“Int”是显示在面板中的名称）：

 Int       _Int("Int",Int) = 2

Vector       _Vector("Vector",Vector) = (2,3,4,1)

Float        _Float("Float",Float) = 1.5

2D       _2D("2D",2D) = ""{}

Range()       _Range("Range",Range(0,5)) = 3

Cube       _Cube("Cube",Cube) = "White"{}

Color       _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)

3D       _3D("3D",3D) = “Black”{}

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SubShader类似于函数的概念，对Shader 的操作和Shader脚本要放在SubShader中，真正意义上的Shader代码都是包含在SubShader语义块中，一个Shader脚本可以拥有很多个SubShader。

一个的SubShader中有一系列的Pass语义块以及一些可选的标签（Tags）和状态，如果标签和状态写在SubShader中，那么这个SubShader中所有的Pass都会受到这些标签和状态的影响，如果只是写在单个Pass中，那么就是这个Pass会有影响。

SubShader中的标签：是SubShader和渲染引擎之间的沟通桥梁，它会告诉渲染引擎希望在什么时候怎么去渲染对象

SubShader中的状态：是对显卡的各种状态的设置，比如是否设置剔除模式等等。