Unity3d 顶点像素着色器实现阴影

在u3d中，利用表面着色器，unity会自动补全shader使得物体可以产生阴影效果，同时也可以通过自己写顶点像素着色器来产生阴影效果，首先从u3d表面着色器的机制进行分析：
#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
#pragma target 3.0
sampler2D _MainTex;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
};
half _Glossiness;
half _Metallic;
fixed4 _Color;
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
// Albedo comes from a texture tinted by color
fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
// Metallic and smoothness come from slider variables
o.Metallic = _Metallic;
o.Smoothness = _Glossiness;
o.Alpha = c.a;
}
通常表面着色器不需要考虑顶点着色器，只要考虑片段着色器，即在surf函数中进行编写即可，通过在结构体Input中定义需要的参数，例如worldSpace，worldNormal，viewDir，以及贴图坐标等，u3d会给这些变量赋予相应的值，并传入surf函数中，通过IN.worldNormal这样的调用形式即可调用，由此，可以在surf函数中实现自己想要的效果，例如读取贴图rgb，并赋值给结构体SurfaceOutputStandard中的Albedo变量，到这里只是实现了物体自身颜色性质，即物体表面原本的颜色，并没有考虑光照的影响，而光照作用是在通过#pragma surface surf Standard fullforwardshadows这句进行定义的，surface surf定义该表面着色器的渲染函数是surf，故函数名是surf，fullforwardshadows代表的是该着色器采用的光照模型，当surf函数执行完毕后，SurfaceOutputStandard结构体中的变量会进入指定的光照模型中进行计算，得出最终显示在显示器上的颜色，而物体的阴影效果也是在这个过程中u3d自动实现的，所以不需要考虑。
但是当写顶点像素着色器时，在像素着色器中最终返回值就是显示器上的颜色值，故此，阴影效果也需要在返回前自己实现，其实也很简单，在顶点着色器所需返回的结构体中定义SHADOW_COORDS(x)，这是外界物体在模型表面产生的阴影对应的贴图坐标，x指代当前所使用的TEXCOORD的编号。在顶点着色器函数体中返回结构体变量前，使用TRANSFER_SHADOW(o)，这里需要注意的是结构体中定义的视锥体坐标变量必须命名为pos：SV_POSITION；在处理完这些地方后，在像素着色器中调用UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, i, worldPos)，atten无需定义，这是物体表面被投影的阴影贴图获取的rgb值，阴影处则为阴影的强度值，非阴影处则是1（个人这么认为），所以只要把物体表面的颜色值乘以atten即可实现物体表面的阴影效果，i是顶点着色器传入像素着色器中的结构体变量，worldPos即世界坐标系下的坐标。
当完成这些步骤后，还需要在shader的pass中定义tags {“LightMode”=“ForwardBase”}，同时定义#pragma multi_compile_fwbase，这样一个具有阴影效果的顶点像素shader完成。