环境烘培与shader初步，学习笔记一

         前面写了这么多东西，场景和人物弄到一起风格渐渐统一了，但环境效果差了些，游戏demo显得很简陋，如何让游戏的效果变得绚丽，这个就要考虑对场景环境做烘培，开始写shader了，shader这个东西我不是很在行，所以只能是现学现卖，不过好在网上现成的可利用的shader脚本还是很多的，unity商店里面的样例代码也不少，我在学习之前下载了3个插件，后面再说，先来看看shader是什么，

shader是一段规定好输入（颜色，贴图等）和输出（渲染器能够读懂的点和颜色的对应关系）的程序，结构呢我们看下

网上这个结构很直观

首先是一些属性定义，用来指定这段代码将有哪些输入。接下来是一个或者多个的子着色器，在实际运行中，哪一个子着色器被使用是由运行的平台所决定的。子着色器是代码的主体，每一个子着色器中包含一个或者多个的 Pass。在计算着色时，平台先选择最优先可以使用的着色器，然后依次运行其中的 Pass，然后得到输出的结果。最后指定一个回滚，用来处理所有 Subshader 都不能运行的情况。我们先安装一下sublime，然后在这里下载插件，为什么用这个呢，因为mono或者vs对shader的支持都很有限，而sublime配合专用的插件可以满足代码书写过程中的高亮，补全等等的要求， 尤其是补全，因为刚开始学习，对shader的一些关键字不是很熟悉，如果用自动补全可以减少拼写错误避免可能出现不必要的麻烦，

shader的属性

在 Properties{}中定义着色器属性，在这里定义的属性将被作为输入提供给所有的子着色器。每一条属性的定义的语法是这样的： 
_Name("Display Name", type) = defaultValue[{options}] 
 _Name  - 属性的名字，简单说就是变量名，在之后整个 Shader 代码中将使用这个名字来获取该属性的内容 
 Display Name  - 这个字符串将显示在 Unity 的材质编辑器中作为 Shader 的使用者可读的内容 
 type - 这个属性的类型，可能的 type 所表示的内容有以下几种： 
   --Color - 一种颜色，由 RGBA（红绿蓝和透明度）四个量来定义； 
   -- 2D - 一张2 的阶数大小（256，512 之类）的贴图。这张贴图将在采样后被转为对应基于模型 UV 的每个像素的颜色，最终被显示出来； 
   -- Rect - 一个非2 阶数大小的贴图； 
   -- Cube - 即 Cube map texture（立方体纹理），简单说就是6 张有联系的2D 贴图的组合，主要用来做反射效果（比如天空盒和动态反射），也会被转换为对应点的采样； 
   -- Range(min, max)  -  一个介于最小值和最大值之间的浮点数，一般用来当作调整
Shader 某些特性的参数（比如透明度渲染的截止值可以是从 0至1 的值等）； 
   -- Float - 任意一个浮点数； 
  -- Vector - 一个四维数； 
 defaultValue 定义了这个属性的默认值，通过输入一个符合格式的默认值来指定对应属性的初始值（某些效果可能需要某些特定的参数值来达到需要的效果，虽然这些值可以
在之后在进行调整，但是如果默认就指定为想要的值的话就省去了一个个调整的时间，方便很多）。 
--Color - 以0～1 定义的 rgba 颜色，比如(1,1,1,1)； 
--2D/Rect/Cube  - 对于贴图来说，默认值可以为一个代表默认 tint 颜色的字符串，可以是空字符串或者”white”,”black”,”gray”,”bump”中的一个 
--Float，Range - 某个指定的浮点数 
-- Vector - 一个4 维数，写为  (x,y,z,w) 
另外还有一个{option}，它只对 2D，Rect 或者 Cube 贴图有关，在写输入时我们最少要在贴图之后写一对什么都不含的空白的{}，当我们需要打开特定选项时可以把其写在这
对花括号内。如果需要同时打开多个选项，可以使用空白分隔。

Tags 

表面着色器可以被若干的标签（tags）所修饰，而硬件将通过判定这些标签来决定什么时候调用该着色器。

Tags { "RenderType"="Opaque" }表示系统应该在渲染非透明物体时调用

LOD是 Level of Detail 的缩写，在这里例子里我们指定了其为200（其实这是Unity 的内建 Diffuse 着色器的设定值）

VertexLit 及其系列  = 100 
Decal, Reflective VertexLit = 150 
Diffuse = 200 
Diffuse Detail, Reflective Bumped Unlit, Reflective Bumped VertexLit = 250 
Bumped, Specular = 300 
Bumped Specular = 400 
Parallax = 500 
Parallax Specular = 600 

CGPROGRAM。是一个开始标记，表明从这里开始是一段 CG 程序（我们在写 Unity 的 Shader 时用的是 Cg/HLSL 语言）。最后一行的 ENDCG 与CGPROGRAM是对应的，表明 CG 程序到此结束。 

#pragma surface surf  Lambert语法是这样的

#pragma surface surfaceFunction lightModel [optionalparams] 
surface - 声明的是一个表面着色器 

surfaceFunction - 着色器代码的方法的名字 

lightModel - 使用的光照模型。 

sampler2D 是和 texture 所绑定的一个数据容器接口，sampler2D  _MainTex;做的事情就是再次声明并链接了_MainTex，使得接下来的 CG 程序能够使用这个变量。 

作为输入的结构体必须命名为 Input，这个结构体中定义了一个 float2 的变量…

surf 函数，它的两有参数，第一个是 Input，我们已经明白了：在计算输出时 Shader会多次调用 surf 函数，每次给入一个贴图上的点坐标，来计算输出。第二个参数是一个可
写的 SurfaceOutput，SurfaceOutput 是预定义的输出结构，我们的 surf 函数的目标就是根据输入把这个输出结构填上

<pre name="code" class="html"><span style="color:#ff0000;">SurfaceOutput</span> 结构体的定义如下

structSurfaceOutput{ half3 Albedo;//像素的颜色 half3 Normal;//像素的法向值 half3 Emission;//像素的发散颜色 half Specular;//像素的镜面高光 half Gloss;//像素的发光强度 half Alpha;//像素的透明度 };

void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}
tex2d在一张贴图中，对一个点进行采样，返回一个float4（half4是一种特殊的float4）

暂时我们了解了上面这些基础知识，就可以来看一些unity成熟的shader插件了，我这里推荐一个

ShadowGun这款插件的效果简直令人惊叹，有兴趣的小伙伴可以下载试试。

接下来我们来说说烘培，unity3d利用lighmapping（光照贴图技术）来烘培物体，这种技术是一种增强场景光照效果的技术，它可以通过较低的性能来使得场景看上去更加真实、丰富，以及更加有立体感。下面简单介绍一下如何烘培物体。

我们以国外的一个培训课程的场景为例

墙壁上面的灯光就是我们的光源，我们在场景中设定足够多的光线探测器，场景中光线照射的物体都要设置为static

单击菜单栏中的window，再单击lightmapping选项，会弹出lightmapping窗口。选择场景中的平行光，在lightmapping窗口的object标签下会出现该光源的设置在lightmapping窗口中的bake标签下，将mode选择为single lightmaps类型。更改bounce数字为2。调整resolution（分辨率）为70，让光影更精细些。

单击lightmapping窗口右下角的bake scen 按钮，即开始生成lightmaps。同时，主窗口右下角会出现进度条，待进度条完成后，就会在场景窗口中显示烘焙效果。

这样烘培场景的就完成了，烘培之后的作用是什么呢？就是根据光源的照射产生被照射物体的贴图，被照射物体尽量是静态物体，这么做可以减少电脑的及时运算量，好处不言而喻。不过因为贴图生成之后会一直存在，所以建议不要在运动物体中使用。

因为这个篇的东西我也属于初学阶段，所以只能当做学习笔记来说明，后面随着学习的不断深入，我也会循序渐进的更新shader的知识。好了，就到这里。