Unity-Shader编写基础及注意事项（二）

1. 坐标系规则：Unity中存在空间坐标系，模型坐标系，相机坐标系以及屏幕坐标系。注意：空间坐标系和模型坐标系均是左手坐标系，+z在物体的正前方，相机坐标系是右手坐标系，+z指向相机后方。
2. 坐标系变换：包含平移、旋转和缩放变换。注意：三维坐标的平移不能用3X3矩阵表示，所以扩展到4X4的齐次坐标。Unity-Shader中大多数用到4X4齐次矩阵变换，如下公式为坐标变换原理。

3. 点积（内积）与叉乘（外积）：记住一句顺口溜就好，点积计算角度，叉乘判断方位。比如：你要判断敌人在你什么方位，通过点积可以计算敌人与你的夹角度数，但不知道敌人在你的左边还是右边，这个时候叉乘便可以计算你与敌人的方位。

4. Unity中的Shader一般包括四种：
   （1）Standard Surface Shader:包含标准光照模型，基于物理渲染的标准表面着色器，这个可以使用于大多数的模型渲染，除非需要添加其他特效才需要自己编写，否则一般unity自带的shader就够用了。
   （2）Unlit Shader：不包含光照模型，包含雾效的顶点/片元着色器。
   （3）Image Effect Shader：为实现各种屏幕后效提供了一个模板。
   （4）Compute Shader：不参与渲染流程，这可以说是CPU利用GPU并行高效计算的接口。

5. unity中所谓的表面着色器实质上是顶点/片元着色器的更加高级抽象的表示而已。

6. 顶点/片元着色器的基本结构如下：

//每个Shader都有一个专属 名字，冒号里面的便是Unity面板显示的shader名字
Shader "MyShader"{
//shader中计算或是传递所需要的属性，在Unity面板中可以显示所需要的属性，如贴图，颜色等
Properties{
}
//针对显卡A的Shader
SubShader{
//及其重要的部分，一个pass代表一次2渲染，基本上大部分代码都写在Pass块中
Pass{
   	//先设置渲染状态和标签
   	//这里开始CG代码的编写
   	CGPROGRAM
   	//声明顶点/片元着色器函数名分别为vert和frag
   	#pragma vertex vert
   	#pragma fragment frag
   	//顶点着色器函数
   	//POSITION以及SV-POSITION为CG/HLSL中的语义，该语义不可忽略，他告诉函数需要哪些输入和输出，其中POSITION告诉vert函数的输入v，将模型顶点坐标填入v中；SV-POSITION告诉函数输出返回值为裁剪空间的顶点坐标。
   	float4 vert（float4 v:POSITION）:SV_POSITION
   	{
   		return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);
   	}
   	//片元着色器函数
   	float4 frag():SV_Target
   	{
   		return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0);
   	}
   	//这里结束CG代码的编写
   	ENDCG
   	}
}
//针对显卡B的Shader
SubShader{

}
//上述SubShader都失败时调用低级的渲染Shader
Fallback “VertexLit”
}

• ShaderLab属性类型和CG变量类型关系：

ShaderLab属性类型	CG变量类型
Color,Vector	float4,half4,fixed4
Range,Float	float,half,fixed
2D	sampler2D
3D	sampler3D

• 内置包含文件，类似于C++中头文件的引用：

CGPROGRAM
......
#include "UnityCG.cginc"
......
ENDCG