Shader第七讲 Surface Shader

最新推荐文章于 2021-12-08 17:06:04 发布

pony-Stark

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本文介绍如何使用 Unity Shader 实现光照效果，包括 SurfaceShader 的基本结构、参数含义及其使用方法。并通过实例展示了如何添加 alpha 混合、alpha 测试等功能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

转载自风宇冲Unity3D教程学院

链接：http://blog.sina.com.cn/s/blog_471132920101dhh3.htm

用Shader来实现光照是比较复杂的，有不同的光类型，不同的阴影选项，不同的Render Path(forward和Deferred)。 Unity只是把光照模型封装处理了，Shader的代码还是用CG/HLSL编写的。

例一：最简单的Surface Shader

Shader "Custom/T_3_0" { 
Properties { 
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} 
} 
SubShader { 
CGPROGRAM 
#pragma surface surf Lambert 


sampler2D _MainTex; 


struct Input { 
float2 uv_MainTex; 
} ; 


void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { 
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex); 
o.Albedo = c.rgb; 
o.Alpha = c.a; 
} 
ENDCG 
}   
}

表面处理函数从顶点处理函数（这里自动顶点处理）接收参数Input IN,输出SurfaceOutput o至光照模型（这里是Lambert）。

这里我们就做了三件事：

（1）通过uv取得了贴图对应uv的颜色c

(2)把c.rgb赋给o.Albedo

(3) 把c.a赋给o.Alpha

这就完成了。之后让任一物体使用该Shader,则不管加什么光都能正确显示。真的很简单！

表面处理函数surf的输入及输出

（1）输入

<strong>struct Input { 
float2 uv_MainTex; 
float3 viewDir; 
float4 anyName:COLOR; 
float4 screenPos; 
        float3 worldPos; 
float3 worldRefl; 


} ; 
</strong>

uv_MainTex: uv

viewDir: 入视角

screenPos:裁剪空间位置

worldPos:世界空间位置

（2）输出

struct SurfaceOutput { 
    half3 Albedo; 
    half3 Normal; 
    half3 Emission; 
    half Specular; 
    half Gloss; 
    half Alpha; 
};

Albedo:漫反射颜色

Normal: 法线

Emission：自发光颜色

Specular:镜面反射系数

Gloss：

Alpha:透明值

更多的参数请参考文档

Surface Shader参数

Surface Shader可以通过加参数实现额外的控制，例如加顶点处理函数，alpha混合等。

注意：

如果使用的光照模型是Unity自带的Lambert或者BlinnPhong：

alpha混合，alpha混合等功能必须使用Surface Shader参数。

之前例如AlphaTest Greater 0.3 等代码就不能再加了。如果加了的话，光照失效，物体为一片漆黑。

如果使用的光照模型是自定义光照模型：

只要在surf中给o.Alpha正常赋值（如赋贴图颜色的a值），那么之前例如AlphaTest Greater 0.3 等代码依然可以照常使用。具体相关代码可以参考下一讲中的代码。

（1）alpha混合

直接加参数Alpha即可

#pragma surface surf BlinnPhong alpha

（2）alphatest

加入一个变量，这里起名为_Cutoff，然后在#pragma surface结尾处加上alphatest:_Cutoff。

效果是alpha值大于_Cutoff时，才会输出颜色

Shader "Custom/T_3_0" { 
Properties { 
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} 
_Cutoff ("Alpha cutoff", Range(0,1)) = 0.5 
} 
SubShader { 
CGPROGRAM 
#pragma surface surf Lambert alphatest:_Cutoff 
sampler2D _MainTex; 


struct Input { 
float2 uv_MainTex; 
} ; 


void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { 
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex); 
o.Albedo = c.rgb; 
o.Alpha = c.a; 
} 
ENDCG 
}   
}

（3）顶点函数

例：臃肿的模型

实现方法，将顶点向法线方向延伸一段距离

 Shader "Example/Normal Extrusion" { 
    Properties { 
      _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} 
      _Amount ("Extrusion Amount", Range(-1,1)) = 0.5 
    } 
    SubShader { 
      Tags { "RenderType" = "Opaque" } 
      CGPROGRAM 
      #pragma surface surf Lambert vertex:vert 
      struct Input { 
          float2 uv_MainTex; 
      }; 
      float _Amount; 
      void vert (inout appdata_full v) { 
          v.vertex.xyz += v.normal * _Amount; 
      } 
      sampler2D _MainTex; 
      void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { 
          o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb; 
      } 
      ENDCG 
    }  
    Fallback "Diffuse" 
  }

(4)finalcolor

finalcolor:ColorFunction

对颜色输出作最后的更改

Shader "Example/Tint Final Color" { 
    Properties { 
      _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} 
      _ColorTint ("Tint", Color) = (1.0, 0.6, 0.6, 1.0) 
    } 
    SubShader { 
      CGPROGRAM 
      #pragma surface surf Lambert finalcolor:mycolor 
      struct Input { 
          float2 uv_MainTex; 
      }; 
      fixed4 _ColorTint; 
      void mycolor (Input IN, SurfaceOutput o, inout fixed4 color) 
      { 
//在这里对最后输出的颜色color进行修改 
          color *= _ColorTint; 
      } 
      sampler2D _MainTex; 
      void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { 
           o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb; 
      } 
      ENDCG 
    }  
 }

更多的参数请参考文档