《Unity Shader 入门精要》笔记04

顶点/片元着色器的基本结构

Shader "MyShaderName"{
	Properties{
		//属性
	}
	SubShader{
		//针对显卡A的SubShader
		Pass{
			//设置渲染状态和标签
			
			//开始Cg代码片段
			CGPROGRAM
			//该代码片段的编译指令，例如：
			#pragma vert vert
			#pragma fragment frag
	
			// Cg代码写这里
			
			ENDCG
		
			//其他设置
		}
		//其他需要的Pass
	}
	SubShader{
		//针对显卡B的SubShader
	}
	//上述SubShader都失败后用于回调的Unity Shader
	Fallback "VertexLit"
}

ShaderLab中属性类型和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

uniform关键词是Cg中修饰变量和参数的一种修饰词，仅仅用于提供一些关于该变量的初始值是如何指定和存储的相关信息，可省略

Unity提供的内置文件和变量

Unity中一些常用的包含文件

文件名	描述
UnityCG.cginc	包含了最常使用的帮助函数、宏和结构体等
UnityShaderVariables.cginc	在编译Unity Shader时，会被自动包含进来。包含了许多内置的全局变量，如UNITY_MATRIX_MVP等
Lighting.cginc	包含了各种内置的光照模型，如果边写的是Surface Shader的话，会自动包含进来
HLSLSupport.cginc	在编译Shader时，会被自动包含进来。声明了很多用于跨平台编译的宏和定义

UnityCG.cginc中一些常用的结构体

名称	描述	包含的变量
appdata_base	可用于顶点着色器的输入	顶点位置、顶点法线、第一组纹理坐标
appdata_tan	可用于顶点着色器的输入	顶点位置、顶点切线、顶点法线、第一组纹理坐标
appdata_full	可用于顶点着色器的输入	顶点位置、顶点切线、顶点法线、四组（或更多）纹理坐标
appdata_img	可用于顶点着色器的输入	顶点位置、第一组纹理坐标
v2f_img	可用于顶点着色器的输出	裁剪空间中的位置、纹理坐标

UnityCG.cginc中一些常用的帮助函数

函数名	描述
float3 UnityWorldSpaceViewDir( in float3 worldPos )	输入一个模型空间中的顶点位置，返回世界空间中从该点到摄像机的观察方向
float3 ObjSpaceViewDir( in float4 v )	输入一个模型空间中的顶点位置，返回模型空间中从该点到摄像机的观察方向
float3 UnityWorldSpaceLightDir( in float3 worldPos )	仅可用于前向渲染中。输入一个模型空间中的顶点位置，返回世界空间中从该点到光源的光照方向。没有被归一化
float3 ObjSpaceLightDir( in float4 v )	仅可用于前向渲染中。输入一个模型空间中的顶点位置，返回模型空间中从该点到光源的光照方向。没有被归一化
float3 UnityObjectToWorldNormal( in float3 norm )	把法线方向从模型空间转换到世界空间中
float3 UnityObjectToWorldDir( in float3 dir )	把方向矢量从模型空间变换到世界空间中
float3 UnityWorldToObjectDir( in float3 dir )	把方向矢量从世界空间变换到模型空间中

Unity支持的语义

a2v常用语义

语义	描述
POSITION	模型空间中的顶点位置，通常是float4类型
NORMAL	顶点法线，通常是float3类型
TANGENT	顶点切线，通常是float4类型
TEXCOORDn,如TEXCOORD0、TEXCOORD1	该顶点的纹理坐标，TEXCOORD0表示第一组纹理坐标，以此类推。通常是float2或float4类型
COLOR	定点颜色，通常是fixed4或float4类型

v2f常用语义

语义	描述
SV_POSITION	裁剪空间中的顶点坐标，结构体中必须包含一个用该语义修饰的变量。等同于DirectX9中的POSITION，但最好使用SV_POSITION
COLOR0	通常用于输出第一组顶点颜色，但不是必须的
COLOR1	通常用于输出第二组定点颜色，但不是必须的
TEXCOORD0~TEXCOORD7	通常用于输出纹理坐标，但不是必须的

片元着色器输出时Unity支持的常用语义

语义	描述
SV_Target	输出值将会存储到渲染目标(render target)中。等同于DirectX9中的COLOR语义，但最好使用SV_Target