Unity|ShaderLab笔记整理-一(Shader组成)
来源:互联网 发布:云端数据采集 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 18:35
· 着色器的类型
OPENGL 使用GLSL 编写shaderDirectX 使用HLSL 编写shaderNvidia 使用CG 编写shdaer
CG语言的跨平台,Unity封装了CG语言为unity shaderlab
· unity着色器大致分为三类:
1.Surface shader -表面着色器(标准着色语言是HLSL,支持一般的HLSL数据类型,),封装了顶点/片元着色器,移动端昂贵,编译时还会拆解为vertex 和 fragment2.vertex fragment -顶点/片元着色器,因其可编程及设计性,倍受青睐3.fixed function shader -固定功能着色器,不再是主流着色器选项,但对旧时代主机的支持良好
· ShaderLab的数据类型及精度
1.float float3向量 float4*4矩阵(高精度)2.half half3向量 (中精度)3.fixed (低精度)4.int (整数数据类型,通常用作循环计数器或数据索引,根据平台,GPU可能不支持整数类型。例如,Direct3D 9和OpenGL ES 2.0 GPU仅对浮点数据进行操作,并且可以使用相当复杂的浮点数学指令来模拟简单的整数表达式(涉及位或逻辑运算)。Direct3D 11,OpenGL ES 3,Metal等现代平台都支持整数数据类型,因此使用位移和位屏蔽可以按预期方式工作。)·以下粘贴一段unity menu中shader 计算精度翻译结果:·为了表现良好,请始终使用最低的精度。这在iOS和Android这样的移动平台上尤其重要。良好的经验法则是:·对于世界空间位置和纹理坐标,使用float精度。·对于其他(矢量,HDR颜色等),从half精度开始。仅在必要时增加。·对于纹理数据的非常简单的操作,请使用fixed精度。实际上,您应该使用哪个数字类型取决于平台和GPU。一般来说:·所有现代桌面GPU将始终以完全float精确的方式计算所有内容,因此float/half/fixed最终将完全相同。这可以使测试变得困难,因为很难看到半/固定精度是否足够,所以总是在目标设备上测试您的着色器以获得准确的结果。·移动GPU具有实际的half精确支持。这通常更快,并且使用较少的电力来进行计算。·Fixed一般来说,精度通常只适用于较旧的移动GPU。大多数现代GPU(可以运行OpenGL ES 3或Metal的GPU)内部处理fixed和half精确度完全相同。
· Shader的重要组成包含:
—shader路径
"David/01_First Shader"
· Properties
常见的几种Properties类型: _color("Color",Color) = (1,1,1,1) --颜色 _range("Range",Range(0.0,1.0)) = 0.5 --范围 _vector("Vector",vector) = (1,2,3,4) --向量 _int("Int",int) = 666 --整型 _float("Float",float) = 2.3 --浮点 _2Dtexture("2DTexture",2D) = "white" --2d纹理 _3Dtexture("3DTexture",3D) = "white" --3d纹理 _cube("Cube",cube) = "" --立方体纹理
· SubShader and pass
单个shader必须包含至少一个SubShader,一个SubShader至少包含一个pass(pass可以理解为一种通道,当前硬件如果对一个pass的全部效果都支持,则会执行该pass的着色表现,如果不支持,会默认往后寻找下一个pass,如果都不支持,则系统默认调用Fallback备选方案)
· CGPRAGM
//顶点函数-通知GPU使用vertex执行渲染 #Pragma vertex vert //片元函数-通知GPU使用fragment执行渲染 #Pragma fragment frag
· Vertex Function
//vertex函数,确定模型在屏幕中的位置 float4 vertex(float4 v:POSITION):SV_POSITION 参数说明: : POSTION 绑定模型顶点 : SV_POSITION 绑定返回值,告诉系统这是裁剪空间下的顶点坐标 函数体说明:return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v); //矩阵与顶点相乘:将顶点从模型空间转换为其次剪裁空间并返回 tips:等价于: float4 pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v); return pos;
· Fragment Function
//使用frag片元函数确定模型在屏幕中的颜色 float4 frag():SV_target { //颜色返回值-白色 return fiexd4(1,1,1,1); }
· Struct
·引入结构体a2v(application to vertex),v2f(vertex to fragment)---为了让顶点函数与片元函数返回的结果更丰富更易书写 struct a2v { float4 vertex : POSITION; //顶点语意绑定(通过绑定达到通知unity将模型空间下顶点坐标填充给vertex) float4 normal : NORMAL;//模型法线语意绑定(通过绑定语意通知unity将模型空间下法线方向填充给normal) float4 texcoord : TEXCOORD0;//模型纹理坐标语意绑定(通过绑定语意通知unity将第一套纹理填充给texcoord) }; struct v2d { float4 position : SV_POSITION; }; 当使用结构体定义顶点函数参数后,顶点函数参数可直接使用(a2v v)替代,如下 以前:float4 vert(float4 v:POSITION) 现在:float4 vert(a2v v)
· 语义
·从应用程序传递到顶点函数的语义有哪些?(:号故意增加的) :POSITION 顶点坐标(在模型空间下) :NORMAL 法线(在模型空间下) :TANGENT 切线(在模型空间下) :TEXTOORD0~n 纹理坐标 :COLOR 顶点颜色 ·从顶点函数传递给片元函数的的语义有哪些? SV_POSITION 裁剪空间中的顶点坐标(一般系统直接使用) TEXTOORD0~7 传递纹理坐标 COLOR0 可传递一组值,不一定是颜色,也可能是方向、 4个值 COLOR1 可传递一组值,不一定是颜色,也可能是方向、 4个值、 ·片元函数传递给系统 SV_Target 颜色值,最终显示在目标显示器上
其他细节记录:
1.每个shader至少包含一个SubShader
2.每个Subshader中至少包含一个pass,Subshader可以有多个pass(多pass为了应对不同主机硬件,保证着色效果兼容)
3.每个shader至少有一个后备方案,当以上Subshader都失效或不支持时,默认执行 Fallback“VertexLit”(Vertexlit工具情况做改变)
4.CGPROGRAM 与 ENGCG之间,存放着关键的光照或着色调用信息
包含知识点:
着色语言类型
unity支持的Shader类型
数据类型与精度
Unityshdaer重要组成
Shader路径
Properties属性
Subshader与pass
CGPRAGM
Vertex Function
Fragment Function
Struct
Semantics语意
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