Shader筆記——初識
宣告：本文僅供自己記錄學習使用
Shader其實就是專門用來渲染圖形的一種技術，通過shader，我們可以自定義顯示卡渲染畫面的演算法，使畫面達到我們想要的效果。
GPU，CPU，顯示卡驅動，Directx，OpenGL，shader（無序排列）。這些都是圖形渲染相關。
從unity的基礎上來講，一個模型，首先會在硬碟中載入到記憶體中，然後CPU讀取，並且告訴GPU想要渲染成什麼效果，而GPU收到CPU的指令進行渲染，而渲染的過程
上圖中，在渲染時，我們可以對其中一些步驟進行編輯，按照自己的需求（改變頂點，改UV）等，cg語言編寫控制，最終達到想要的效果。
而我們的主角shader並不是直接能被識別的，他在unity中編譯成可識別的程式，我們可以稱之為ShaderLab
Shader的兩種型別
- 頂點shader，對三角形面片的頂點操作，計算每個三角面片上的頂點，併為最終畫素渲染做準備
- 以畫素為單位，計算光照、顏色的一系列演算法。
- DirectX中
- 頂點shader叫做 Vertex Shader
- 畫素Shader叫做 Pixel Shader
- OpenGL
- 頂點Shader也叫做 Vertex Shader
- 畫素Shader叫做 Fragment Shader（片斷Shader或者片元Shader）；
- DirectX中
Shader的語言
- 基於DirectX的High Level Shading Language,簡稱HLSL。
- 基於OpenGL的OpenGL Shading Language，簡稱GLSL。
- 還有NVIDIA公司的C for Graphic，簡稱Cg語言。
在pc端，基本上使用的DirectX，而在android和ios，linux則使用的OpenGL
而unity作為跨平臺的編輯器，無疑選擇Cg語言
在unity中有三種shader：
- Surface Shaders 表面著色器
- Vertex/Fragment Shaders 頂點/片斷著色器
- Fixed Function Shaders 固定管線著色器
下面是乾貨
ShaderLab語法基礎
1.定義一個Shader，每一個著色程式都要有一個shader
Shader“name”
{
//name:shader的名字
//定義的一些屬性，定義在這裡會在屬性檢視器顯示
[Propertes]
//子著色器列表，一個shader至少有一個子著色器
Subshaders{...}
//如果子著色器顯示卡不支援，就會降級處理，Fallback
[Fallback]
}
Propertes屬性
2.Propertes定義
name("displayname",type)=值
name指屬性的名字，Unity中使用下劃線開始 _xxx
displayname,在屬性檢查器顯示的名字
type這個屬性的型別
值，預設值
3.型別
Float,
Int,
Color(r,g,b,a)(0~1),
Vector(4維向量),
Range(start,end),
2D:2D紋理
Rect:矩形紋理屬性
Cube：立方體紋理屬性
3D:3D紋理屬性
例：name("displayname",2D)="name"{options}
4.Options:紋理屬性選項
TexGen:紋理生成模式，紋理自動生成紋理座標的模式，頂點shader自動忽略
ObjectLinear,EyeLinear,SphereMap,CubeReflect CubeNormal
LightmapMod:光照貼圖模式如果設定，紋理會被渲染器的光線貼圖影響
5.prepertes定義案例
_Range("range value",Range(0,1))=0.3;//定義一個範圍值
_Color("color",Color(1,1,1,1))=(1,1,1,1);//定義一個顏色
_FloatValue("float value",Float)=1;定義一個浮點
_MainTex("Altobo",Cube)="skybox"{TexGen CubeReflect}//定義一個立方貼圖紋理屬性
SubShader
組成：SubShader{[Tags],[CommonState],Pass{}}
子著色器由 標籤+通用狀態+渲染通道並可選為所有通道初始化的通用狀態
渲染的時候將優先渲染一個被每個通道所定義的物件
通道的型別：
- RegularPass
- UserPass
- GrabPass
在通道中定義狀態同時對整個子著色器可見，所有通道可以共享狀態
SubShader
{
Tags{"Queue","Transparent"}
Pass{
Lighting Off //關閉光照
...
}
}
Tags
Tags{"key1"="value1" "key2"="value2" "key3"="value3"}//空格隔開
Tags型別
- Queue tag佇列標籤
- RenderType tag渲染型別標籤
- DisableBatching tag禁用批處理標籤
- ForceNoShadowCasting tag強制不投影標籤
- IngoreProjecttor忽略投影標籤
- CanUseSpriteAtlas tag使用精靈圖集標籤
- PreviewType tag預覽型別標籤
Pass
SubShader包裝了自定義的渲染方案，由一個個通道（Pass）執行，一個SubShader可以包含多個通道，每個通道都渲染一次
Pass基本寫法 Pass{[Name and Tags][RenderSetup][TextureSetup]}
Pass塊的Name引用此Pass，可以在其他著色器的Pass塊中引用他，減少重複，Name命令必須大寫
RegularPass設定
- Linghting：光照開啟/關閉定點光照 On/Off
- Material：（材質）定義一個使用定點光照管線的材質
- ColorMaterial：顏色集：計算使用定點光照使用頂點顏色
- SeparateSpecular：開光狀態：開啟或關閉頂點光照相關的鏡面高光顏色 On/Off
- Color：設定定點光照關閉時使用的顏色
- Fog：設定霧引數
- AlphaTest：Alpha測試
- ZTest：深度測試模式
- ZWrite：深度寫模式
- Blend：混合模式SourceBlendMode,DestBlendMode,AlphaSourceBlendMode,AlphaDestBlendMode
- ColorMask：顏色遮罩，顏色值可以由RGB或A或0或R，G，B，A的組合，設定為0，關閉所有顏色通道渲染
- Offset：偏移因子，設定深度偏移