unity shader效果教程附详细代码_基础光照

写在前面：

这个系列来源于书籍冯乐乐老师的《unity shader 入门精要》，
参考的代码库“https://github.com/candycat1992/Unity_Shaders_Book”
我自己跟着写了一遍代码，并在代码块里给shader代码加上了比较详细的注释
更为仔细的解释和unity shader原理和知识书里都有，本blog不做详细解释，推荐买书来看。
本项目的所有代码在https://github.com/takashiwangbh/Unity-shader-effect-reproduction/tree/main

结果

后面代码有点多，把最后的效果放在前面

介绍

在任何与渲染相关的内容中，光照始终是一个至关重要的主题。这本书呢介绍了基础光照的实现方式共包括六种，主要分为两类：漫反射和高光反射。

漫反射部分，除了实现基础的逐顶点和逐片元渲染之外，还额外引入了一种改进的光照模型——Half Lambert Lighting，通过对传统 Lambert 光照模型的优化，使得背光区域能够保留一定亮度，从而呈现更加柔和的效果。

高光反射部分，同样实现了逐顶点和逐片元渲染，并在此基础上加入了Blinn-Phong 光照模型，相较于经典 Phong 模型，Blinn-Phong 提供了更加高效的计算方法，并且在视觉效果上对于镜面反射的模拟更加自然。

物体和shader的创建

这个就创建胶囊体来应用就行，在3D object中创建胶囊，然后创建材质，应用到胶囊上，再创建shader应用到这个材质上就可以。对了，为了观察方便，我是把天空盒子关了的，具体是在hierarchy里的main camera的inspector中将camera的天空盒子改为单色。

shader code

Per-vertex diffuse shader

/Shader "Unity Shaders Book/Chapter 6/Diffuse Vertex-Level" {
    // 定义材质的可调属性
    Properties {
        _Diffuse ("Diffuse", Color) = (1, 1, 1, 1) // 用于调整材质的漫反射颜色
    }
    SubShader {
        Pass { 
            Tags { "LightMode"="ForwardBase" } // 指定渲染模式为前向渲染的基础光照

            CGPROGRAM

            #pragma vertex vert // 指定顶点着色器函数名
            #pragma fragment frag // 指定片段着色器函数名

            #include "Lighting.cginc" // 引入 Unity 提供的光照计算库

            fixed4 _Diffuse; // 漫反射颜色，从材质属性传入

            // 顶点着色器的输入结构
            struct a2v {
                float4 vertex : POSITION; // 顶点位置
                float3 normal : NORMAL;   // 顶点法线
            };

            // 顶点着色器的输出结构
            struct v2f {
                float4 pos : SV_POSITION; // 裁剪空间的位置
                fixed3 color : COLOR;     // 计算出的颜色
            };

            // 顶点着色器
            v2f vert(a2v v) {
                v2f o;

                // 将顶点从物体空间变换到裁剪空间
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);

                // 环境光分量
                fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz;

                // 将法线从物体空间变换到世界空间
                fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal, (float3x3)unity_WorldToObject));
                
                // 获取光源方向（世界空间）
                fixed3 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                
                // 计算漫反射光照分量
                fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLight));

                // 合成最终的颜色（环境光 + 漫反射）
                o.color = ambient + diffuse;

                return o;
            }

            // 片段着色器
            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
                // 返回顶点着色器计算的颜色，并设置不透明度为 1
                retur