Godot Shader笔记:着色器语言(四)

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函数(Functions)

在Godot着色器中可以使用如下语法定义函数:

ret_type func_name(args) {
 return ret_type; // if returning a value
}
​
// 来个更具体的例子:
​
int sum2(int a, int b) {
 return a + b;
}

注意:当一个函数B要调用函数A时，函数A一定在函数B之前。

函数的参数可以有特殊限定符(qualifier):

in : 只读

out：只写

inout：引用型

例如:

void sum2(int a, int b, inout int result) {
 result = a + b;
}

变元(Varyings)

从顶点处理器函数(vertex processor function)向片元处理器函数(fragment processor function)传递参数时，会用到变元。在顶点处理器中每一个初始顶点(primitive vertex)会被设置变元。在片元处理器中，变元的值是对每一个像素的插值()interpolated。

shader_type spatial;
​
varying vec3 some_color;
void vertex() {
 some_color = NORMAL; // Make the normal the color.
}
​
void fragment() {
 ALBEDO = some_color;
}

插值限定符(Interpolation qualifiers)

某些值会在着色器管线(shading pipeline)中被插值。你可以使用插值限定符来修正这些插值是如何进行的。

shader_type spatial;
​
varying flat vec3 our_color;
​
void vertex() {
 our_color = COLOR.rgb;
}
​
void fragment() {
 ALBEDO = our_color;
}

有两种可用的插值限定符:

限定符	描述
flat	不插值
smooth	以透视修正(perspective-correct)的方式插值。 此值为默认值。

Uniform变量

(程序)向着色器传递值是可以实现的。这些值被称为uniform变量，它们对于整个着色器来说是全局的(global)。当一个着色器被指派给一个材质后，uniform变量会作为可编辑参数显示在材质的编辑器上。注意:uniform变量无法由内而外写入

shader_type spatial;
​
uniform float some_value;

你可以在编辑器中的材质栏中设置uniform变量，也可以通过GDScript

material.set_shader_param("some_value", some_value)

注意:set_shader_param的第一个参数是shader中uniform变量的变量名，它必须和shader中的uniform名字严格匹配，否则将不会被识别。

除void以外的任何GLSL类型都可以作为一个uniform变量。特别地，Godot提供了一种可选的着色器提示(shader hint)，来使编译器理解这个uniform变量的用途。

shader_type spatial;
​
uniform vec4 color : hint_color;
uniform float amount : hint_range(0, 1);
uniform vec4 other_color : hint_color = vec4(1.0);

着色器提示的列表如下:

类型	提示	Description
vec4	hint_color	作为颜色使用
int, float	hint_range(min,max [,step] )	作为范围使用
sampler2D	hint_albedo	作为慢反射颜色使用，默认为白色
sampler2D	hint_black_albedo	作为慢反射颜色使用，默认为黑色
sampler2D	hint_normal	作为法线贴图使用
sampler2D	hint_white	作为值使用，默认为白色
sampler2D	hint_black	作为值使用，默认为黑色
sampler2D	hint_aniso	作为流向图(flowmap)使用，默认向右

GDScript使用不同的数据类型体系，所以当从GDScript传递变量到shader时，Godot会自动转换类型。下面是二者的类型对照表:

GDScript type	GLSL type
bool	bool
int	int
float	float
Vector2	vec2
Vector3	vec3
Color	vec4
Transform	mat4
Transform2D	mat4

注意:在GDScript设置uniform变量的时候，如果二者的类型不匹配，godot不会抛出任何异常。只是你的着色器会产生一些未预期的行为。

因为Godot的3D 引擎使用的是线性色彩空间(linear color space),所以有必要知道用来充当颜色的纹理(比如慢反射色)，需要被设置为sRGB->linear。

Uniform变量也可以指定默认值:

shader_type spatial;
​
uniform vec4 some_vector = vec4(0.0);
uniform vec4 some_color : hint_color = vec4(1.0);