UnityShader初级篇——最简单的顶点/片元着色器

1.最初的顶点/片元着色器

// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'

//定义Shader的名字
Shader"Unity Book/Chapter5/Simple Shader"{
	
	//SubShader语句块
	SubShader{

	//Pass语句块
	Pass{

          //CG语句块
	   CGPROGRAM 

	  //告诉Unity函数vert包含了顶点着色器的代码
           #pragma vertex vert
	  //告诉Unity函数frag包含了片元着色器的代码
           #pragma fragment frag
		   
           //顶点着色器函数，返回值是float4类型的变量，输入float4类型的参数v，
           //POSITION告诉Unity把模型的定点坐标输入到v中
	   //SV_POSITION告诉Unity顶点着色器输出的是裁剪空间中的定点坐标
	   float4 vert(float4 v : POSITION) : SV_POSITION{
		     
		//把顶点坐标从模型空间转换到裁剪空间
		return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);
           }
		   

	   //片元着色器函数，返回值是fixed4类型的变量，无输入参数
	   //SV_Target告诉渲染器把用户的输出颜色存储到一个渲染目标中
	   fixed4 frag() : SV_Target{
			   
		//返回一个表示白色的fixed4类型变量，(R,G,B,A)
		return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0);
           }

         ENDCG

	  }
	}
}

2.访问模型每个顶点的纹理坐标与法线方向

Shader"Unity Book/Chapter5/Simple Shader"{
	
	SubShader{

		Pass{
		   CGPROGRAM 

           #pragma vertex vert
           #pragma fragment frag

		   //使用一个结构体来定义顶点着色器的输入
		   //a2v:a表示应用(application)，v表示顶点着色器(vertex shader)
		   //a2v表示把数据从应用阶段传递到顶点着色器中
		   struct a2v {
		         //POSITION语义告诉Unity，用模型空间的顶点坐标填充vertex变量
			     float4 vertex : POSITION;
			 //NORMAL语义告诉Unity,用模型空间的法线方向填充normal变量
			     float3 normal : NORMAL;
			//TEXCOORD0语义告诉Unity，用模型的第一套纹理坐标填充texcoord变量
			     float4 texcoord : TEXCOORD0;
                   };
		   
		   float4 vert(a2v v : POSITION) : SV_POSITION{

//使用v.vertex来访问模型的顶点坐标 return UnityObjectToClipPos (v.vertex); } fixed4 frag() : SV_Target{ return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0); } ENDCG } } }

3.顶点着色器与片元着色器的通讯，即把模型的法线、纹理坐标等传递给片元着色器

Shader"Unity Book/Chapter5/Simple Shader"{
	
	SubShader{

		Pass{
		   CGPROGRAM 

           #pragma vertex vert
           #pragma fragment frag

		   struct a2v {
				 float4 vertex : POSITION;
				 float3 normal : NORMAL;
				 float4 texcoord : TEXCOORD0;
           };

	       //使用一个结构体来定义顶点着色器的输出
	       struct v2f {
			       //SV_POSITION语义告诉Unity,pos里包含了顶点在裁剪空间中的位置信息
			       float4 pos : SV_POSITION;
				   //COLOR0语义可以用于存储颜色信息
				   fixed3 color : COLOR0;
		   };

		   
		   v2f vert(a2v v) {
			   //声明输出结构
			   v2f o;
			   o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
			   //v.normal包含了顶点的法线方向，其分量范围在[-1.0,1.0]
			   //下面的代码把分量范围映射到了[0.0,1.0]
			   //存储到o.color中传递给片元着色器
			   o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);
			   return o;
		  }
		   
		   fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
	           //将插值后的i.color显示到屏幕上
			   return fixed4(i.color,1.0);
           }

         ENDCG

	  }
	}
}

4.在材质面板上显示属性

Shader"Unity Book/Chapter5/Simple Shader"{
	//在材质面板上显示的属性写在这里
	Properties{
		//声明一个Color类型的属性，初始值是白色
		_Color("Color Tint",Color) = (1.0,1.0,1.0,1.0)
	}

		SubShader{

			Pass{
			CGPROGRAM

	#pragma vertex vert
	#pragma fragment frag

		    //在Cg代码中，我们需要定义一个与属性名称和类型都匹配的变量
		    //uniform是一种修饰词，可省略
		    uniform fixed4 _Color;

		struct a2v {
		float4 vertex : POSITION;
		float3 normal : NORMAL;
		float4 texcoord : TEXCOORD0;
	};
	
	struct v2f {
		float4 pos : SV_POSITION;
		fixed3 color : COLOR0;
	};


	v2f vert(a2v v) {
		v2f o;
		o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
		o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);
		return o;
	}

	fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
		return fixed4(i.color,1.0);
	}

		ENDCG

	}
	}
}

表    ShaderLab属性类型和Cg变量类型的匹配关系

ShaderLab属性类型	Cg变量类型
Color , Vector	float4 , half4 , fixed4
Range , Float	float , half , fixed
2D	sampler2D
Cube	samplerCube
3D	sampler3D