Unity3d shader 教程一 准备

Cg编程

游戏引擎中的Cg编程对于OpenGL或Direct3D应用程序，Unity比Cg编程要容易得多。网格和图像（即纹理）的导入由图形用户界面支持; mipmap和法线贴图可以自动计算; 最常见的顶点属性和uniforms是预定义的; OpenGL和Direct3D状态可以通过非常简单的命令设置,等等

准备

可以在Unity的下载页面下载适用于Windows和MacOS的免费版Unity 。所有包含的教程与免费版本一起使用。
应该注意几点：

• 首先，这部分是关于Unity的顶点和片段着色器。这种着色器编程特别灵活，可以让您编写非常高效的着色器，这在渲染性能有限时（例如在移动设备上）通常很重要。它也对图像效果非常有用，并且了解GPU如何工作。如果要考虑Unity的标准照明，编程顶点和片段着色器就不太有用。（在这种情况下，Surface
  Shader更适合Unity）
• 其次，这部分假设读者对Unity很熟悉。如果不是这样，读者应该参考Unity手册（Unity基础知识，资源工作流程和主窗口）的前三部分。
• 第三，Unity不区分Cv（Nvidia的阴影语言）和DirectX 9风格的HLSL（Direct3D 9中的着色语言），因为这两种语言非常相似; 因此，大多数这些教程也适用于DirectX 9风格的HLSL。
• 此外，Cg由Nvidia的Cg教程和Nvidia的Cg语言规范记录。但是，这些描述缺少特定于Unity的细节。另一方面，Unity的着色器文档专注于Unity的ShaderLab语法，并假定读者熟悉Cg。因此，在Unity中学习Cg编程，而没有Cg的先前知识可能是相当困难的。这本wikibook试图通过在Unity中提供Cg编程的介绍来弥补这个差距，而无需事先知道Cg。

教程

请注意，这些教程假定您按照它们在这里呈现的顺序阅读它们，即每个教程将假设您熟悉以前教程中介绍的概念和技术。如果您是Cg或Unity的新手，请至少阅读“基础知识”部分的教程。（以此警告！）

基础知识

• 最小着色器（关于着色器，材质和游戏对象）
• RGB立方体（关于顶点输出参数）
• 着色器的调试（关于顶点输入参数）
• 世界空间阴影（关于uniforms）

透明曲面

• 剔除（关于丢弃片段和三角面剔除）
• 透明度（关于混合）
• 顺序无关的半透明渲染（关于顺序无关的混合）
• 轮廓增强（关于转换法线）

基本照明

• 漫反射（关于逐顶点的漫反射照明和不同种类的多种光源）
• 镜面高光（关于逐顶点的照明）
• 双面显示（约双面逐顶点照明）
• 平滑的镜面高光（关于逐像素照明）
• 平滑的双面显示（关于双面逐像素照明）
• 多个光源（关于在一个着色器过程中处理多个光源）

基本贴图

• 纹理球体（关于纹理球体）
• 纹理表面光照（关于漫射照明的纹理）
• 光照贴图（关于光照贴图）
• 透明纹理（关于使用alpha纹理丢弃片段，Alpha Test和混合）
• 纹理层（关于多重纹理）

3D纹理

• 弯曲表面光照（关于正常映射）
• 凹凸表面的投影（关于视差映射）
• Cookies（关于塑造光的投影纹理贴图）
• 投影机（投影机投影纹理贴图）

环境映射

• 反射曲面（关于反射映射）
• 弯曲玻璃（关于折射映射）
• Skyboxes（关于渲染环境地图作为背景）
• 多光源（关于图像照明）

照明变化

• 拉丝金属（关于各向异性镜面反射）
• 轮廓的镜面高光（关于镜面反射的菲涅尔因子）
• 天光漫反射（关于半球照明）
• 半透明表面（关于背光的漫反射和前向散射传输）
• 半透明体（关于散射照明，减少对比度和弥漫背光在轮廓上的传播）
• 球体的软阴影（关于渲染球体的阴影和半影）
• Toon Shading（关于非真实感渲染）

非标准顶点变换

• 屏幕叠加（关于从对象空间到屏幕空间的直接转换）
• 广告牌（关于对象的视图对齐投影）
• 非线性变形（关于顶点混合）
• 飞机上的阴影（关于将阴影投射到飞机上）

图像效果和计算着色器

• 最小图像效果（关于片段着色器的基本图像后期处理）
• 计算图像效果（关于使用计算着色器进行图像效果处理）
• 计算颜色直方图（关于使用计算着色器计算颜色直方图）
• 计算最亮的像素（关于使用计算着色器找到最亮的像素）

杂项

• 贝塞尔曲线（Bézier曲线和样条曲线）
• Hermite曲线（关于立方体Hermite曲线和splines）
• 旋转（欧拉角和四元数）
• 虚拟现实投影（关于离轴透视投影）
• 镜像（关于渲染平面镜与渲染纹理）