Unity SurfaceShader 编程起步

Unity SurfaceShader 编程起步

           在14年年初的时候，曾经给自己定下了今年要实现的三个目标，其中之一就是学会编写自己的Shader，并能够投入到实际的项目应用之中。现在，转眼间日历已经翻到了6月份，而自己关于Shader的学习，还停留在三天打鱼两天晒网的零碎学习状态，自己心里很是着急。平时的工作任务多，挤掉了自己的学习时间是一方面。但更重要的，还是因为自己没有制定一个稳步的计划，来监督自己利用一切可以利用的时间完成学习的内容，相反，自己做的太过随意了。所以，继续以博文的形式来督促自己的学习，把关于shader学习的点滴都记录下来，并制定自己的学习进度计划，在规定的时间节点，必须完成计划的内容。迈出这一步，算是一个开始——Unity ShaderLab基础学习记录。

 

        Unity 使用自定义的ShaderLab来组织Shader的内容，并针对不同的平台进行编译。在Unity自定义的ShaderLab中，通过SurfaceShader结构封装了能处理不同的照明及阴影，同时还能在Unity的两个渲染路径（Forward和Deferred）下正常工作的极具复杂性的Shader。SurfaceShader的基本结构如下所示：

 

Shader"Custom/NewShader" {

 

         Properties {

                  // 一些属性，Shader的数据接口

         }

 

         SubShader {

                  // SubShader包装了一个渲染方案，这是我们编写Shader时的主阵地

         }

 

         SubShader {

                  // SubShader可有多个，这是为了能够让我们编写的Shader适应不同的显卡

         }

        

         FallBack "Diffuse"

}

 

我们在Properties块中能够定义的全部属性，如下所示：

 

Properties {

                  _Texture ("Texture",2D) = "white" {}             // 图片（纹理）形式的属性

                  _Color ("Color",Color) = (1, 1, 1, 1)               // 颜色属性

                  _Cube ("3D Map",Cube) = "white" {}             //3D纹理，需要6张图片

                  _Vector ("Vector4",Vector) = (1, 1, 1, 1)       // 4个元素的向量

                  _Float ("Float",float) = 1.0                             //浮点数

                  _Range ("Range", range(-10,10)) = 1.0       // 限定范围的浮点数

}

 

        在Unity的ShaderLab所提供的结构中，Shader的逻辑代码部分，都位于SubShader中的GLSLPROGRAM—ENDGLSL部分（GLSL语言），或者是CGPROGRAM—ENDCG部分（Cg/HLSL语言），我们可以选择不同的着色器语言来进行编写。

 

        以上在Properties块中定义的属性，必须在逻辑代码块中（即GLSLPROGRAM—ENDGLSL或CGPROGRAM—ENDCG部分）再声明一次才能使用。它们在Cg代码中的声明方式如下：

 

                  CGPROGRAM

                 

                  sampler2D _Texture;

                  float4 _Color;

                  samplerCUBE _Cube;

                  float4 _Vector;

                  float _Float;

                  float _Range;

                  … …          

                  ENDCG

 

        要格外注意的一点是，在Cg代码块中声明的变量名称必须与Properties块中变量的名称保持一致，否则会提示错误。

综上所述，一个SurfaceShader的完整代码为：

 

Shader"Custom/NewShader" {

         Properties {

                  _MainTex("Texture",2D) = "white" {}             // 图片（纹理）形式的属性

         }

         SubShader {

 

                  Tags {"RenderType"="Opaque" }

                  LOD 200

                 

                  CGPROGRAM

                  #pragma surface surf Lambert

 

                  sampler2D _MainTex;

                 

                  struct Input {

                          float2 uv_MainTex;

                  };

 

                  void surf (Input IN, inoutSurfaceOutput o) {

 

                          half4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex);

                          o.Albedo = c.rgb;

                          o.Alpha = c.a;

                  }

                  ENDCG

         }

         FallBack "Diffuse"

}

 

        这也是在Unity中创建Shader的默认模板。关于这个默认的Shader模板中的一些内容，我在下一篇记录中会再进行分析，第一篇就到这里了: )