（2）《Unity Shader入门精要》笔记 UnityShader简介

一、Unity Shader是什么？

Unity Shader与渲染管线中的Shader不同

Unity Shader定义了渲染所需的各种代码

在Unity中，需要使用材质（Material）和Unity Shader共同使用才能达到需要的效果

一个常见的流程是：

1）创建一个材质

2）创建一个shader，赋给上一步创建的材质

3）把材质赋给游戏物体

4）调整shader

二、4种Unity Shader模板

在Unity中选择创建shader，Unity一共提供有4个模板供我们选择

Unity2018中创建shader

1）standard surface shader

一个包含标准光照模型的表面着色器模板

2）Unlit shader

不包含光照的基本顶点/片元着色器

3）Image effect shader

实现屏幕后处理效果提供了一个基本模板（目前还不太懂）

4）compute shader

与常规渲染流水线无关的计算

5）Ray tracing shader（2019新出的）

光线跟踪

三、ShaderLab是什么

ShaderLabs是专门为Unity Shader服务的语言

在Unity中所有的Unity Shader都是使用ShaderLab来编写的，它使用一些嵌套在花括号内部的语义（syntax）来描述Unity Shader文件的结构，例如Properties语句块中定义了shader的各种属性。

《UnityShader入门精要》插图

四、UnityShader的结构

1）名字

新建一个Unlit Shader

Shader "Unlit/001"
{
//// 
}

"Unlit/001"，当为材质选择Shder时，
该shader会出现在 Shader→Unlit→001

2）Properties

Properties中包含了一系列属性，并且这些属性会出现在材质面板上(这是它的主要功能,真正属性的定义在SubShader中)

Properties
{
    _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    _name("displayname",peoperty type) = DefaultValue
    //通常来说，unity shader中的属性用下划线开头,不用分号，默认值是必要的
}

Properties中支持的类型

Properties类型表

Int、float、range、color 都是很容易理解的
vector一般用于矩阵，但也可以用来传递number(更加节约)
2d、3d、cube则稍微复杂，需要加一个花括号，花括号本来是用于指定一些纹理属性的，但被unity5.0以后被移除了
cube常用于反射盒、天空盒（cubemap）
3d较少使用

3）SubShader（最重要）

一个UnityShader文件中可以有多个SubShader语义块
Unity会扫描所有可用的SubShader并选择第一个可以运行的，如果都不行的话，会选择fallback语义指定的UnityShader(为了适配旧机器)
其中Tags 和render渲染设置也可以单独写在pass里面，里外都写了看外面的
SubShader中包含的定义通常如下：

SubShader
{
    Tags{}//可选
    
    [RenderSetup]//可选

    Pass{}//必须
}

1.标签

标签(Tags)是一个Key-Value对
它们主要用于告诉渲染引擎什么时候、怎么样渲染对象
标签的结构:

Tags{ 
    "TagName1"="Value1"
    "TagName2"="Value2"
}

！！Pass中的标签与SubShader中的标签不一样！！
SubShader的标签类型：

               //常用标签
               Tags
               {
                       "RenderType" = "Opaque" 
                        //对着色器进行分类，常用于着色器替换功能
                       "Queue"="Transparent"
                        //控制渲染顺序，保证透明物体在不透明物体后渲染
                       "DisableBatching" = "True"
                        //是否使用批处理
                       "ForceNoShadowCasting" = "True" 
                        //是否投射阴影
                       "IgnoreProjector" = "True"
                        //是否受projector影响
                       "CanUseSpriteAtlas" = "False"
                        //是否用于sprite
                       "PreviewType"="Plane" 
                        //设置在预览界面材质的形状
               }

2.渲染设置

ShaderLab提供了一系列设置渲染渲染状态的指令，例如是否进行深度测试
下面是常见的渲染设置代码（在SubShader下）

SubShader
{
    //////RenderSetup
    Cull off|Back|front//设置剔除模式：关闭|背面|前面
    ZTest Less Greater|LEqual|GEqual|Equal|NotEqual|Always//设置深度测试
    ZWrite On|Off//开启或关闭深度写入
    Blend SrcFactor DstFactor//开启并设置混合模式
    LOD 100//影响性能的一个设置
    //////
}

同样，Render设置也可以写在Pass里面

3.Pass语义块

Pass语义块包含的语义如下：

Pass
{
        [Name]
        [Tags]
        [RenderSetup]
        [CGPROGRAM]//CG语言写的顶点、片元着色器
        //其他
}

通过定义一个名称，可以用shaderLab中的一些命令使用其他Unity Shader的Pass
定义名称：

Name "PassName"

Use Pass命令：
！！注意，unity会把pass名称转为大写，所以需要大写PassName

UsePass "Myshader/MYPASSNAME"

Pass同样可以使用标签
但Pass内的标签与SubShader中的标签有所区别

Tags
{
    "LightMode"="ForwardBase"//设置该pass在渲染流水中的角色
    "RequireOptions"="SoftVegetation"//设置渲染的条件
}

4）Fallback

Fallback是在所有的SubShader都不能用的情况下调用的
写法如下：

Fallback "name"
//或
Fallback Off