Shader基础(整理)

本文介绍Unity Shader的基础知识,包括着色器中的基本属性类型、CGPROGRAM内的数据类型、函数定义及语义作用等内容,并讲解了如何通过内置变量和函数实现坐标转换。
pass块:
//相当与一个主方法(函数)
CGPROGRAM

ENDCG


unity着色器基础属性类型:
//颜色 0~1
struct Color{
    r,g,b,a
}
//向量 R
struct Vector{
    x,y,z,w
}
//纹理
2D、3D、Cube
//其他类型
Int、Float、Range(min,max)

CGPROGRAM内基础属性类型:
float~float4、half~half4、fixed~fixed4 对应其他各种向量 Int、Float、Range(min,max)~Vector
float:32位;half:-6w~6w;fixed:-1~1;
sampler2D、sampler3D、samplerCube  (对应)=> 2D、3D、Cube

函数定义:
//顶点函数声明 ,顶点函数用于处理模型顶点,模型空间=>剪裁空间(从游戏转换为摄像机的位置的屏幕上)
#pragma vertex 函数名
//片元函数声明,片元函数用于像素渲染处理,返回屏幕对应的每一个像素颜色值
#pragma fragment 函数名

关于语义
作用:拿到系统的值、给系统做解释说明
使用语法:在函数参数中 【变量:语义】
如:POSITION:获取顶点坐标;SV_POSITION:返回值作为剪裁空间下的坐标
float4 vert(float4 v:POSITION):SV_POSITION{ //顶点处理代码}
其他语义列表:
SV_Target:方法返回值作为屏幕像素颜色
NORMAL:获取模型空间的法线方向值 float4
TEXCOORD0~TEXCOORDN:获取纹理坐标,纹理上的一个点
用语义时最好全部提取到结构体中
注意有的函数只能用特定的数据(语义)



内置变量
UNITY_MATRIX_MVP //矩阵转换宏,与坐标相乘可以坐标转换,模型空间转换到剪裁空间

内置函数
mul()//矩阵与位置进行相乘

Shader Debug技巧
可以通过显示颜色来查看某个值

光照模型:
本质是一套数学公式
### Cocos Shader 入门教程基础知识 #### 什么是 Shader? 在现代图形渲染技术中,Shader 是一种用于定义物体表面外观的小程序。它运行于 GPU 上,能够控制像素的颜色、光照效果以及其他视觉特性。对于 Cocos 引擎而言,Shader 可以用来增强游戏画面的表现力。 #### 如何学习 Cocos Shader基础知识? 可以通过官方布道师放空老师的入门教程来了解 Cocos Shader 的基本概念和操作方法[^2]。这套教程包含了视频与图文形式的内容,适合初学者逐步掌握 Shader 编程的核心技能。 此外,《The Book of Shaders》是一本非常经典的在线书籍,其中提供了许多关于 Shader 编程的实际案例。通过该书的学习,你可以理解如何利用纹理坐标 `coord` 和函数如 `radians(x)` 来处理图像数据[^3]。 为了进一步深入研究,可以参考麒麟子的研究笔记系列文章之一——《Cocos Creator 3D 研究笔记九:初尝 Shader 并实现边缘光 (Rim Light)》,这篇文章不仅介绍了基础理论还展示了实际应用的例子[^4]。 另外,在开始编写自定义 Shader 之前,建议先打好计算机图形学以及 3D 数学方面的基础。正如麒麟子所提到的那样,“想要玩转 3D 引擎的话,光是会用 API 是不够的”,因此需要熟悉这些领域内的专业知识[^5]。 如果希望获得更系统的指导,则可考虑阅读两本书籍:《WebGL 编程指南》和《3D 游戏中的数学基础》。它们能帮助构建坚实的理论框架以便更好地理解和运用 Shader 技术。 最后,还可以查阅晓衡整理的一份全面资源列表《史上最强 Cocos Shader 学习资源推荐!》,从中挑选适合自己水平的学习材料继续探索更多高级功能[^1]。 ```javascript // 示例代码片段展示简单的顶点着色器(Vertex Shader) attribute vec4 a_position; void main() { gl_Position = CC_PMatrix * a_position; // 应用投影矩阵变换位置向量 } ``` ```glsl // 片段着色器(Fragment Shader)例子演示设置固定颜色输出 precision mediump float; uniform vec4 u_color; void main(){ gl_FragColor = u_color; // 将指定颜色赋给最终片元颜色变量 } ``` #### 总结 综上所述,要进入 Cocos Shader 开发的世界可以从观看教学录像入手,接着实践一些经典项目练习,并不断巩固相关学科背景知识直到完全精通为止。
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