Unity Shader 基础1---理论

（1）图形管道

图形绘制的整个过程叫做管道。过程如下：

• 顶点数据：由3D模型的MeshRenderer组件传递三角形网格
• 顶点着色：通过CG编写的程序对每个顶点进行着色（可编程）
• 几何图元生成：连接特定的顶点形成几何图元（三个顶点形成一个三角形图元，4个顶点形成一个四边形图元）
• 光栅化： 对几何图元所包围的所有像素进行插值
• 片段着色：通过CG编程的程序对片段进行着色（可编程）
• 逐个片段操作：对每个片段进行设置操作
• 帧缓存：记录计算后的片段颜色的像素序列

（2）管线分类

• 固定渲染管线 ：标准的几何&光照管线，功能是固定的，它控制着世界、视、投影变换及固定光照控 制和纹理混合。T&L管线可以被渲染状态控制，矩阵，光照和采制参数。功能比较有限。基本所有的显卡都能正常运行。
• 可编程渲染管线：可对渲染管线中的顶点运算和像素运算分别进行编程处理，而无须象固定渲染管线那样套用一些固定函数，取代设置参数来控制管线。

（3）顶点置换

• 对象/模型坐标系：通过模型矩阵进行变换（模型坐标到世界坐标，顶点着色器中进行）
• 世界坐标系：通过视图矩阵进行变换（世界坐标到视图坐标，顶点着色器中进行）
• 观察着坐标系：通过投影矩阵进行变换（视图坐标投影，顶点着色器中进行）
• 裁剪坐标系：透视变换
• 普通设备坐标系：视窗变换
• 屏幕/窗口坐标系：

（4）空间类型

• 模型空间：每一个物体以自己作为原点的欧几里得三维坐标空间。
• 世界坐标空间：系统表示所有物体绝对坐标的空间。
• 视空间：又称相机空间，是为了方便表达相机为世界的中心时，所有物体的相互关系的空间。
• 视锥体空间：相机所能看到的区域的空间。
• 裁剪空间（平面）：视锥体空间所看到的最远距离的平面。

（5）Unity Shader 分类

• Fixed function shader：属于固定渲染管线 Shader, 基本用于高级Shader在老显卡无法显示时的Fallback使用。使用的是ShaderLab语言。
• Vertex and Fragment Shader ：顶点着色器和片段着色器所使用的Shader, 最强大的Shader类型，属于可编程渲染管线. 使用的是CG/HLSL语法。
• Surface Shader ： 表面着色器所用Shader,Unity3d推崇的Shader类型，使用Unity预制的光照模型来进行光照运算。使用的也是CG/HLSL语法。

（6）Unity Shader 区别

• Surface Shader 的 subshader块里不用写 pass块
• Fixed function shader 不需要写功能函数，直接调用已用函数（SetTexture等）
• Vertex and Fragment Shader 需要编写 vertex（顶点着色处理函数）和 fragment（片段着色处理函数）
• Surface Shader 需要编写 surf（表面着色函数）