Unity Shader基础（2）--shader的结构解析

摘自冯乐乐的《unity shader 入门精要》

由于之前看《Unity shader 入门精要》看到太过粗略了，只关注书中的shader代码，导致好多代码都是不是很懂，所以就往回看，

找找对于shader的一些基础知识

还是先直接上代码，注释有较为详细的一些解释，部分注释代码是由于看的内容比较多，然后就懒的分几篇博客来写了了：

1，一个简单的着色器(SimpleShader)

Shader "Custom/SimpleShader" {SubShader{Pass{CGPROGRAM//包含顶点着色器代码和包含片元着色器的代码的编译指令#pragma vertex vert#pragma fragment frag//vert函数的输入v包含了这个顶点的位置，它是通过POSITION语义定义的//并返回一个float4类型的变量，它是该顶点在剪裁空间中的位置，//POSITION和SV_POSITION都是CG/HLSL的语义，它们不可省略,//这些语义告诉用户需要哪些输入值，以及输出的是什么//在这里POSITION告诉unity把模型顶点坐标填充到参数v中，//SV_POSITION告诉unity顶点着色器输出的是裁剪空间的坐标float4 vert(float4 v : POSITION) : SV_POSITION{//使用v.vertex来访问模型空间的顶点坐标return mul (UNITY_MATRIX_MVP,v);}//在这里，frag没有任何输入，它输出了一个fixed4的类型变量，并使用了SV_Target//进行限定fixed4 frag() : SV_Target{return fixed4 (1.0, 1.0, 1.0, 1.0);}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{//将插值后的i.color显示到屏幕上return fixed4(i.color, 1.0);}ENDCG}}FallBack "Diffuse"}

我们必须使用如下指令来声明结构体

struct StructName{     Type Name : Semantic;     Type Name : Semantic;

<span style="white-space:pre"></span>......}

2, 模型数据

Shader "Custom/SimplerShader" {SubShader{Pass{CGPROGRAM//包含顶点着色器代码和包含片元着色器的代码的编译指令#pragma vertex vert#pragma fragment fragstruct a2v{//POSITION告诉unity，用模型空间的顶点坐标填充vertex变量float4 vertex : POSITION;//NORMAL告诉unity，用模型空间的法线方向填充normal变量float3 normal : NORMAL;//TEXCOORD0告诉unity，用模型的第一套纹理坐标填充texcrood变量float4 texcoord : TEXCOORD0;};float4 vertex(a2v v) : SV_POSITION{//使用v.vertex来访问模型空间的顶点坐标return mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);}fixed4 frag() :SV_Target{return fixed4(1.0, 1.0, 1.0,1.0);}ENDCG}}}

unity支持的语义有:POSITION,TANGENT,NORMAL,TEXCOORD0,TEXCOORD1,TEXCOORD2,TEXCOORD3,COLOR等

3.顶点着色器与片元着色器之间的通信

Shader "Custom/SimpleShader" {SubShader{Pass{CGPROGRAM//包含顶点着色器代码和包含片元着色器的代码的编译指令#pragma vertex vert#pragma fragment frag//在CG代码中，我们需要定义一个与属性名称和类型都匹配的变量fixed4 _Color;struct a2v{//POSITION告诉unity，用模型空间的顶点坐标填充vertex变量float4 vertex : POSITION;//NORMAL告诉unity，用模型空间的法线方向填充normal变量float3 normal : NORMAL;//TEXCOORD0告诉unity，用模型的第一套纹理坐标填充texcrood变量float4 texcoord : TEXCOORD0;};struct v2f {//SV_POSITION告诉unity，pos包含了顶点在剪裁空间中的位置信息float4 pos : SV_POSITION;//COLOR语义可以用于存储颜色信息fixed3 color : COLOR0;};v2f vert(a2v v) : SV_POSITION{//声明输出结构v2f o;o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);//v.normal包含了顶点的法线方向，其分量范围在[-1.0, 1.0]//下面的代码把分量范围映射到[0.0, 1.0]//存储到o.color中传递给片元着色器o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);return o;}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{//将插值后的i.color显示到屏幕上return fixed4(i.color, 1.0);}ENDCG}}FallBack "Diffuse"}

4，使用属性

Shader "Custom/SimpleShader" {Properties{//声明一个Color类型的属性_Color ("Color Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)}SubShader{Pass{CGPROGRAM//包含顶点着色器代码和包含片元着色器的代码的编译指令#pragma vertex vert#pragma fragment frag//在CG代码中，我们需要定义一个与属性名称和类型都匹配的变量fixed4 _Color;struct a2v{//POSITION告诉unity，用模型空间的顶点坐标填充vertex变量float4 vertex : POSITION;//NORMAL告诉unity，用模型空间的法线方向填充normal变量float3 normal : NORMAL;//TEXCOORD0告诉unity，用模型的第一套纹理坐标填充texcrood变量float4 texcoord : TEXCOORD0;};struct v2f {//SV_POSITION告诉unity，pos包含了顶点在剪裁空间中的位置信息float4 pos : SV_POSITION;//COLOR语义可以用于存储颜色信息fixed3 color : COLOR0;};v2f vert(a2v v) : SV_POSITION{//声明输出结构v2f o;o.pos = mul (UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);//v.normal包含了顶点的法线方向，其分量范围在[-1.0, 1.0]//下面的代码把分量范围映射到[0.0, 1.0]//存储到o.color中传递给片元着色器o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);return o;}fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{fixed3 c = i.color;//使用_Color属性来控制输出的颜色c *= _Color.rgb;return fixed4(c, 1.0);}ENDCG}}FallBack "Diffuse"}

最后给出一些ShaderLab属性类型与CG变量类型的匹配关系