Unity3D的着色器介绍（六）——Surface Shader实例

虽然顶点片段着色器是比较万能的，但写法上却有点困难，所以Unity提供了Surface Shader，这是可以在使用unity自带的光照模型或者自己编写光照模型的基础上，再编写顶点或者片段着色器程序来实现效果的。按道理来说，很多效果使用Surface Shader编写会比较简便，但它也有一个缺点，就是不能使用多个Pass，以至于有些效果是做不出来的。以下是几个例子：

1、一张贴图和主颜色
Shader “Example/SurfaceExample” {
Properties {
_MainTex (“Base (RGB)”, 2D) = “white” {}
_Color(“MainColor(RGB)”,Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader {
Tags { “RenderType”=”Opaque” }
LOD 200

    CGPROGRAM
    #pragma surface surf Lambert
    sampler2D _MainTex;
    float4 _Color;
    struct Input {
        float2 uv_MainTex;
    };
    void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
        half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
        o.Albedo = c.rgb*_Color.rgb;
        o.Alpha = c.a;
    }
    ENDCG
} 
FallBack "Diffuse"

}

2、透明描边

Shader “Azhao/RimColorAphla” {
Properties {
_RimColor (“Rim Color”, Color) = (1,1,0,0.0)
_RimPower (“Rim Power”, Range(0.5,8.0)) = 2.0
_Alpha(“Alpha”,Range(0,1)) = 1
}
SubShader {
Tags { “Queue” =”Transparent” “RenderType”=”Transparent” }
LOD 200
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert
float4 _RimColor;
float _RimPower;
float _Alpha;
struct Input {
float3 viewDir;
float3 worldNormal;
};
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {

        o.Albedo = _RimColor.rgb;
        half rim = 1.0 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), IN.worldNormal));
        o.Alpha = rim*_Alpha;
        o.Emission = o.Albedo * pow (rim, _RimPower);
    }
    ENDCG
} 
FallBack "Diffuse"

}
3、UV偏移动画效果

Shader “Example/UVOffset” {
Properties {

    _MainTex ("Base (RGB)", Rect) = "white" {}
    _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,0)
}
SubShader {
    Tags { "Queue" ="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
    LOD 200

    Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
    CGPROGRAM
    #pragma surface surf Lambert
    float4 _Color;
    sampler2D _MainTex;
    struct Input {
        float2 uv_MainTex;
    };
    void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
        float2 newUV;
        newUV.x = IN.uv_MainTex.x+_Time;
        newUV.y = IN.uv_MainTex.y;
        half4 c = tex2D (_MainTex, newUV);

        o.Alpha =c.a;
        o.Albedo = c.rgb;
    }
    ENDCG
} 
FallBack "Diffuse"

}
4、高光法线贴图材质
Shader “Example/SurfaceNormal” {
Properties {
_MainTex (“Base (RGB)”, 2D) = “white” {}
_NormalTex(“Normal(RGB)”,2D) = “white”{}
_Color(“MainColor(RGB)”,Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader {
Tags { “RenderType”=”Opaque” }
LOD 200
SeparateSpecular On
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert
sampler2D _MainTex;
sampler2D _NormalTex;
float4 _Color;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
float2 uv_NormalTex;
};
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
half4 bump = tex2D (_NormalTex, IN.uv_NormalTex);
o.Albedo = c.rgb*_Color.rgb;
o.Alpha = c.a;
o.Normal = UnpackNormal (bump);
o.Specular =bump*bump;
}
ENDCG
}
FallBack “Diffuse”
}
5、加入顶点程序的局部巨大化效果

Shader “Example/SurfaceVert” {
Properties {
_MainTex (“Base (RGB)”, 2D) = “white” {}
_Color(“MainColor(RGB)”,Color) = (1,1,1,1)
_Amount (“Extrusion Amount”, Range(0,0.5)) = 0.1
}
SubShader {
Tags { “RenderType”=”Opaque” }
LOD 200
SeparateSpecular On
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert vertex:vert
sampler2D _MainTex;
sampler2D _NormalTex;
float4 _Color;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
float2 uv_NormalTex;
};
float _Amount;
void vert (inout appdata_full v) {
v.vertex.xyz += v.normal * _Amount;
}
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
o.Albedo = c.rgb*_Color.rgb;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack “Diffuse”
}
附加几句：
以上三篇，分别对三种shader提供了一些简单的例子。有些朋友看到了之后可能觉得很高兴，因为某些效果还是比较的常用，可以直接拿去用了。
但实际上，shader不只是要把效果做出来，还要考虑实际运行时候的效率的，比如在移动平台上面，有可能就需要做一些修改。再者，像Surface Shader这样可以使用预先写好的光照模型，但光照模型是需要怎样编写呢？还有，之前都是介绍了shader编写的规范和语法，但实际上很多特殊的效果都是靠数学公式表现出来的。
所以就算你拿到了这些代码，你也先别高兴太早，其实没什么用的。如果以后有时间，我再找机会介绍一下其他方面的东西吧。