Shader山下（八）片段着色器

Shader可以分为两类：

表面着色器（Surface Shader） - 为你做了大部分的工作，只需要简单的技巧即可实现很多不错的效果，但也显示了部分功能。

片段着色器（Fragment Shader） - 可以做的事情更多，但是也比较难写。使用片段着色器的主要目的是可以在比较低的层级上进行更复杂（或者针对目标设备更高效）的开发。

一个最简单的片段着色器：

Shader "Custom/Frag/Fragment" {Properties {_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}_MainTint ("Color", Color) = (1,1,1,1)}SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert_img                             //1#pragma fragment frag                               //2#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest   //3#include "UnityCG.cginc"                            //4uniform sampler2D _MainTex;fixed4 _MainTint;fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR                      //5{fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv) * _MainTint;return renderTex;}ENDCG}}FallBack "Diffuse"}

用注释加了编号，方便讲解。

1处表示使用了方法名为vert_img的顶点着色器，我们可以在UnityCG.cginc文件中找到这个方法：

v2f_img vert_img( appdata_img v ){v2f_img o;o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);o.uv = v.texcoord;return o;}

返回值类型：

struct v2f_img{float4 pos : SV_POSITION;half2 uv : TEXCOORD0;};

输入参数值类型：

struct appdata_img{float4 vertex : POSITION;half2 texcoord : TEXCOORD0;};

这个方法很简单，只是将顶点v的坐标与UNITY_MATRIX_MVP矩阵做了乘法，这个矩阵表示当前模型视图投影矩阵，它可以将顶点转换到屏幕坐标。

2处表示使用了方法名为frag的片段着色器。

3处表示使用了ARB_precision_hint_fastest这个选项，因为这我们要使用低精度来提升片段着色器的运行速度。

4处表示引用了UnityCG.cginc这个文件，这样我们才可以使用vert_img方法和v2f_img结构。

5处声明了片段着色器方法，输入为v2f_img类型，输出为fixed4形式的COLOR类型。而方法内容实现很简单，只是使用tex2D取出_MainTex上对应uv坐标的色彩值，再与_MainTint相乘，最后返回。

了解片段着色器的构成之后，我们就可以实现一个简单的转换灰度图的shader。

Shader "Custom/Frag/GrayScale" {Properties {_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}_Luminosity ("GrayScale Amount", Range(0, 1)) = 1}SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert_img#pragma fragment frag#pragma fragmentoption ARB_precision_hint_fastest#include "UnityCG.cginc"uniform sampler2D _MainTex;fixed _Luminosity;fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR{fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);half lum = 0.299 * renderTex.r + 0.587 * renderTex.g + 0.114 * renderTex.b;fixed4 finalColor = lerp(renderTex, lum, _Luminosity);return finalColor;}ENDCG}}FallBack "Diffuse"}

我们声明了一个_Luminosity变量用来表示灰度程度。

frag里面，我们使用了灰度转换的经典公式：Gray=0.299*r+0.587*g+0.114*b。

然后根据_Luminosity做插值，来实现不同的灰度程度。

效果：

GrayScale Amount 1

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GrayScale Amount 2

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GrayScale Amount 3

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