为Unity3D创建素材（1）：图片、着色器、材质球

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图片

Unity3D支持使用大部分位图格式作为图片素材，甚至包括带图层和图层效果的.psd格式文件。

但在实际使用中，并不推荐直接使用非通用的文件格式。这是因为对于任何格式的图片素材，Unity3D在导入时都会自动执行一个转换过程，如果面对的是非通用格式，则会调用相应的第三方软件功能来执行转换，所以实际转换过程会比较慢，而且有些特殊文件格式，如果没有安装对应的软件，甚至根本不能识别。

因此，推荐先使用PS将图片素材另存为.png格式（无损且较小），然后使用.png格式的文件作为图片素材来使用。

在Project面板中选择图片，Inspector中对应出现图片转换的参数选项（要注意的是，选择不同Texture Type，其他的选项会略有不同）。

unity_image_01.png

unity_image_02.png

• Texture Type：选择贴图类型
• Texture Shape：选择贴图形状，这里是设置在预览区的显示方式，有2D和Cube两种，这个图例中选择2D是因为这是2D游戏素材
• Advanced：高级选项（略）
• Alpha Source：选择透明通道来源
• Wrap Mode：修改贴图重复包裹方式，Repeat代表会不断重复，Clamp代表如果模型UV不在(0,1)象限的话就不会被附上贴图，只会显示材质的默认颜色
• Filter Mode：对通道数据的过滤方式，通常选择Bilinear，但如果是高动态色彩贴图（hdr），就要选择Point (no filter)

各种不同的贴图类型：

unity_image_03.png

• Default是作为普通类型，也就是颜色贴图
• Normal map是作为法线贴图，法线贴图必须指定成这个type，否则渲染不正确
• Editor GUI and Legacy GUI
• Sprite是作为“精灵”来使用，2D精灵是一种特殊的图片显示方法，图片不失真，不受光照，同时还具备可切割的属性，通常用作UI元素或者2D游戏的素材
• Cursor是拿来替换游戏中鼠标形状的
• Cookie
• Lightmap是作为光照烘焙贴图使用，有的时候我们想把以前烘焙好的贴图直接导入使用，就要选择这个类型
• Single Channel是单通道图片，这种类型的贴图转换后只会保留alpha通道的信息

最下面一栏是关于贴图尺寸和贴图压缩的选项：

unity_image_04.png

• Max Size代表转换后该贴图的最大可能尺寸，如果本身贴图尺寸就小于这个尺寸的话，贴图不会被放大，但如果本身贴图尺寸大于这个尺寸，就会被缩小成这个尺寸；
• Compression选择压缩质量，有高中低三档；
• Format（略）

最关键的是，做完所有设置工作以后一定要点击Apply按钮应用设置，否则就白做了。旁边的Revert按钮可以将设置参数恢复到修改前的状态。

普通图片素材

普通图片素材选择Default类型即可。需要注意的是，对于一些很小的贴图，最好设置一下Max Size属性，这样比较节约系统资源。

Sprite类型素材

Sprite类型又叫精灵类型，主要用于UI、粒子、2D游戏等等。

将图片设置成sprite类型之后会得到以下特性，首先，图片不会被压缩，所以不会有JPEG图片颜色失真等现象；其次，图片可以被再次分割成为多个Sprite。

Unity3D 2017中新增了对Sprite的九宫格切分功能支持。所谓九宫格切分是指将图片按3*3的方式分成9个部分，当该图片被缩放是，不同部分会进行不同的变化，四个角落的4部分会保持不变，上中和下中的两部分会横向重复（tile），左中和右中的两部分会纵向重复（tile），而正中间一部分会横向纵向一起重复（tile）。这种方式很适合用在2D游戏的地面、墙面、门窗等物体上。

对法线贴图的处理

法线贴图必须设置成Normal map类型，否则不会被正确识别。

对HDR素材的处理

HDR素材要单独设置。通常被运用在天空球的贴图上。
HDR素材最关键的是要设置其为16bit色深或者32bit色深，否则引擎会自动将其处理成8bit色深的普通贴图，这样就丢失了高动态颜色信息了。

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着色器（shader）

着色器（Shader）和材质球（Material）的区别

使用过三维软件的同学对材质的概念都很熟悉，在Maya中我们称之为“材质球”，其英文名称是Material。但在Unity3D（以及其他的很多游戏引擎）中，“材质”通常被用来指Shader，而非Material，所以这里我给shader起了个专门的中文名字叫“着色器”，以示区别。

Shader是编写的材质脚本，而shader编译出来的结果显示为各种不同的material。很多游戏都自己写shader，这样更自由也更优化，但我们不具备这个能力，只能使用系统给出的默认shader或者下载其他人写好的shader来使用。

自己写的shader需要放在Assets文件夹下才会起作用。可以在Project面板中点击Create或者直接右键单击选择创建不同类型的shader资源。

unity_shader_01.png

根据shader中编写的设置，shader会出现在material设置选项的Shader下拉框中，比如上面图例中的NewSurfaceShader就显示在Custom一栏之中。

内置常用Shader的使用

因为内置shader太多了，而且并不是所有的都常常会被用到，所以这里我先不细讲每一种shader可以做什么，只介绍最常用的基本类别。

• Standard类型的shader和我们在Maya中使用的材质球最接近，初学者为了方便可以完全用这一个shader来制作所有材质。
• Mobile类别下面的shader顾名思义是给移动平台做游戏时使用的shader，下属的shader基本上也能涵盖各种用途了。
• Nature类别下的shader主要是给Unity3D自己的Tree类型物体准备的，有些特殊属性专门针对Tree物体的显示。通常创建Tree的时候会自动赋上对应的material，初学者不要胡乱改shader类型和参数。
  同理，Particles类别下的shader专为Unity3D的自带粒子系统准备，Skybox类别下的shader专为Unity3D的自动天空盒功能准备，Sprites是给精灵面片用的，UI是给UI物体贴图用的，VR是给VR用的（我也不清楚怎么用）。
• Unlit类别下的shader都是所谓“无光照“shader，也就是说光照对这类材质无影响。

分成这么多类别，主要还是出于性能优化的考虑。比如Standard shader当然可以用来模拟unlit shader，但使用unlit shader无疑会减少很多计算量。

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材质球（Material）

材质球（Material）可以被认为是一个基于shader的参数文件，同样需要手动创建在Assets目录中，后缀名是.mat。

Maya的材质球可以随着.ma格式文件被导入Unity3D（但严重不推荐）。

实际上Unity3D自动识别了Maya材质球的相关参数，并以此创建了基于Stadard Shader的新的.mat文件，然后赋给转换后的模型。因此实际上并不一定能够保证新material的效果和在Maya中的效果一样，毕竟两个软件所采用的渲染方式都是天差地别的。

所以建议大家导入模型之后还是自行创建material并手动指定比较好。自动转换的material如果不使用的话最好删除掉，避免混淆。

所以，在Unity3D中给模型添加材质的一般流程是这样的：

1. 如果不是使用内置shader的话，就要先下载shader资源并导入Unity3D，或者用可视化shader插件（比如Shader Forge）创建好shader；
2. 在Unity3D中新建一个Material，并附加给模型；
3. 选择这个Material，指定合适的shader（在Assets目录下的所有有效shader都会自动被加载到material的shader选择列表中去）；
4. 修改Material的各项参数并指定各种贴图

Material可以在Inspector最下面的预览窗口被预览到，右上方的模型按钮可以切换不同的预览模型（有方块、球、圆环、单面等）

常用材质球参数

Standard：

unity_material_standard.png

• Albedo是颜色，可以将贴图资源从Project面板拖到前面的小方块上来添加贴图，贴图与后面的颜色设置相乘才是最终的效果（也就是说这个颜色会被multiply到贴图颜色上去）
• Metallic是金属质感，数值越高，反光颜色越偏向本色（贴图颜色×颜色值）
• Smoothness是光滑度，数值越高，表面越光滑，高光越集中，反射越清晰
• Source是透明通道来源，可以选择使用Albedo贴图上的透明通道或者Metallic贴图上的透明通道
• Normal Map是法线贴图
• Height Map是高差图
• Occlusion是模拟AOCC效果的贴图
• Detail Mask是在表面再叠加一层细节遮罩时使用的贴图
• Emission勾选表示材质“自发光”，会多出一个Color参数来指定发光的颜色、发光贴图、发光强度。强度可以设置到超过1，表示是一个很亮的物体。自发光材质会影响光照烘焙的结果
• Tiling是贴图重复次数
• Offset是贴图位移
• Secondary Maps是可以添加次级细节贴图，当物体很靠近摄影机是会自动切换显示次级细节贴图
  • Detail Slbedo ×2是次级细节颜色贴图，建议创建成原来贴图的2倍大
  • Normal Map是次级细节法线贴图
• Tiling同上
• Offset同上
• UV Set是选择UV组

Standard (Specular setup)与Standard的唯一区别，就在于采用Specular而非Metallic属性来设置高光，这样可以获得不同于颜色贴图色彩的高光颜色。

unity_material_standard2.png

Mobile/Bumped Specular：

unity_material_mobile_specular.png

Mobile类型的shader就简单很多了，可以看到只有最最基础的参数：

• Shininess：光亮度
• Base (RGB) Gloss (A)：这里使用一张贴图的RGB通道作为颜色，A通道作为高光贴图
• Normalmap：法线贴图

Unlit/Texture：

unity_material_unlit_texture.png

Unlit类型的shader就更简单，就只有贴图参数。Unlit/Color更简单，就只有一个颜色参数。Unlit/Transparent可以识别贴图的A通道并将其作为透明贴图，Unlit/Transparent Cutout与之类似，但处理透明贴图的方式不太一样，会将半透明区域简化成全透明或者全不透明。

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