之前在学习HLSL常用函数时就有涉及到范围相关的函数，但是最近做的东西发现step,lerp和smoothstep这三个函数总是一直在用，总是会在用的时候突然忘记他们分别是干啥的，这里就记录一下方便查看吧，形式大部分参考Unity Shader 极简实践3——step，lerp 和 smoothstep 应用

1 step

// x <a,返回0
// x>=0,返回1
step(a,x);

通常用来代替if else。

shader中的表现

要么是0要么是1，非此即彼的感觉，所以如果写进shader中与颜色挂钩，表现出的颜色变化效果很“硬”，颜色变化突兀，没有过渡感。

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // step
                fixed4 col = step(_Amount, length(i.uv - 0.5)) * _Color;
                return col;
            }
            ENDCG

2 lerp

// w是一个百分比，表示从a到b之间按照w来取值
// w = 0,返回a
// w = 1,返回b
lerp(a, b, w);

例如lerp(0, 100, 0.2)，返回20

shader中的表现

                // lerp
                fixed4 col = lerp(0, 1, length(i.uv - 0.5)) * _Color;
                return col;

与step相比，lerp是有个过渡的。代码中的i.uv - 0.5表示的是着色点与中心的距离，也就是从中心向外出发，距离越远这个百分比越大，意味着lerp的结果越接近1，从而实现了颜色从中心向外由黑色--> _Color（白色）的效果。 

3 smoothstep

这是稍微复杂一点的范围函数，用来生成0到1的平滑过渡值，如下：如果x在[a,b]范围内，则返回介于0和1之间的平滑插值，使用smoothstep在两个值之间创建平滑过渡。

smoothstep(a, b, x);

这是之前我在HLSL函数那篇文章展示的一个函数图，最下面两条就是smoothstep()

如果两个smoothstep作减法还会有一些波形图效果。

shader中的表现

            fixed4 singleSmoothStep(float _Start, float _End, v2f i) {
                return smoothstep(_Start, _End, length(i.uv - 0.5));
            }

           fixed4 doubleSmoothStep(float _Start, float _End, float _Inner, float _Outer, v2f i) {
                float res = smoothstep(_Start, _Inner, length(i.uv - 0.5));
                float res2 = smoothstep(_Outer, _End, length(i.uv - 0.5));
                return res - res2;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // step
                //fixed4 col = step(_Amount, length(i.uv - 0.5)) * _Color;

                // lerp
                //fixed4 col = lerp(0, 1, length(i.uv - 0.5)) * _Color;

                // smoothstep

                //fixed4 col = singleSmoothStep(_End, _Start, i) * _Color;
                fixed4 col = doubleSmoothStep(_Start, _End, _Inner, _Outer, i) * _Color;
                return col;
            }

波形图和shader中的着色效果一起来看：

singleSmoothStep(0.1,0.35, i)

singleSmoothStep(0.35,0.1, i)

doubleSmoothStep(0.1, 0.5, 0.2, 0.3, i)