Shader 笔记二 片段着色器 Fragment Shader

简介

顶点片段着色器，运行于具有可编程渲染管线的硬件上，它包括顶点程序Vertex Programs和片段程序Fragment Programs。当在使用顶点程序或片段程序进行渲染的时候，图形硬件的固定功能管线会关闭，具体来说就是编写的顶点程序会替换掉固定管线中标准的3D变换，光照，纹理坐标生成等功能，而片段程序会替换掉SetTexture命令中的纹理混合模式。

顶点着色程序与片段着色程序通常是同时存在，相互配合，前者的输出作为后者的输入。不过，也可以只有顶点着色程序。如果只有顶点着色程序，那么只对输入的顶点进行操作，而顶点内部的点则按照硬件默认的方式自动插值。例如，输入一个三角面片，顶点着色程序对其进行phong光照计算，只计算三个顶点的光照颜色，而三角面片内部点的颜色按照硬件默认的算法（Gourand明暗处理或者快速phong明暗处理）进行插值，如果图形硬件比较先进，默认的处理算法较好（快速phong明暗处理），则效果也会较好；如果图形硬件使用Gourand明暗处理算法，则会出现马赫带效应（条带化）。

由于GPU对数据进行并行处理，所以每个数据都会执行一次shader程序。即，每个顶点数据都会执行一次顶点程序；每个片段都会执行一次片段程序。

 

Vertex And Fragment Shader

和之前一样，我们还是通过一个例子来看，在Project面板中，右击Create->Shader->Image Effect Shader，命名为ImageEffectShaderDemo.shader，如下：

Shader "Custom/ImageEffectShaderDemo" {
	Properties {
		_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
	}
	SubShader {
		// No culling or depth
		Cull Off ZWrite Off ZTest Always

		Pass {
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			
			#include "UnityCG.cginc"

			struct appdata {
				float4 vertex : POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};

			struct v2f {
				float2 uv : TEXCOORD0;
				float4 vertex : SV_POSITION;
			};

			v2f vert (appdata v) {
				v2f o;
				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
				return o;
			}
			
			sampler2D _MainTex;

			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
				fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
				// just invert the colo