Unity Shader格式

Shader "Shader类型/Shader名称" {
 	Properties{//属性 用于ShaderLab与unity界面的通信
 		//_内置变量名 ("unity界面可见的变量名", 属性类型) = 值
 		_Color ("My Color", Color) = (1, 1, 1, .5) 
 	 } 
 	 
 	 //Subshader  shader的解决方案。
 	 //每个shader程序包含至少一个subshader，用于解决硬件性能兼容问题。
 	 //shader的主代码部分都写在这里
 	 Subshader{

 	 }
 }

Properties

可以看作将OpenGL中各个着色器的Uniform做了一次赋值。
即：将外部数据 "unity界面可见的变量名"的值 赋给 _内置变量名。
而内置变量名需要在GLSL代码内部定义同_内置变量名的Uniform参数。

例如：

   Properties{
         _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)			//将“Color”定义为Color类型，就可以在Unity界面上以Color类型进行修改
   }
   SubShader{
         Tags{"RenderType" = "Opaque" "Queue" = "Geometry"}
         Pass{
             GLSLPROGRAM

			//.vert代码
             #ifdef VERTEX
				[vert代码...]
             #endif
             
             //.frag代码
             #ifdef FRAGMENT
             
             uniform vec4 _Color;				//在这里定义了_Color
             
             void main() {
                 gl_FragColor = _Color;
             }
             #endif
             
             ENDGLSL
         }
     }

在属性处定义的Color在unity界面上显示

在Unity界面上修改Color，属性处的定义 就会将该值传递给GPU变量uniform vec4 _Color

修改后，可以看到界面中的物体材质发生了改变。即：GLSL成功运行并将渲染的结果呈现了出来。

怎么在脚本中使用类似于glUniform()的功能呢？

Material对象的一系列set方法。比如这里的_Shininess是float，那么，可以写如下一个C#脚本：

public Material mat;
public UISlider slider;
public void OnSliderValueChanged()
{
	mat.SetFloat ("_Shininess", slider.value);//将滑轮的值传给材质
}

void Start()
{
	mat = gameObject.renderer.material;
}

SubShader

Tags

tags可以填写多个命令，可以控制渲染时机。可以通过在unity的asset窗口中点击shader查看tags生效情况。
最常见的Tag就是"RenderType"，"RenderType" = "Opaque"表明这是一个不透明的物体。而Transparent就表明是透明物体啦。

另外比较有用的标签还有"IgnoreProjector"=“True”（不被Projectors影响），“ForceNoShadowCasting”=“True”（从不产生阴影）以及"Queue"=“xxx”（指定渲染顺序队列）

LOD

细节等级。大家玩吃鸡的时候，从飞机上跳下，这时看到地图上的建筑都是比较粗糙的块，当距离慢慢拉近，建筑模型变得越发精致，这就是LOD技术，根据不同的范围使用不同的模型。shader的LOD也是同样用法，不同细节等级，使用不同的LOD。在Unity的Quality Settings中可以设定最大LOD值，当当前LOD小于shader LOD时，那个sub shader就会失效.

pass

pass是实现着色器具体代码的地方。一个subshader内可以有多个pass。但尽可能用较少的pass实现是对性能的考虑。

pass内的tags说明

pass内的代码段（GLSL）

代码段由GLSLPROGRAM开始，由ENDGLSL结束。
中间使用如下方法定义代码段

#ifdef VERTEX
	[vert代码段]
#endif

#ifdef FRAGMENT
	[frag代码段]
#endif
}

GLSL与CG语言的差异

1. GLSL不可在外部定义结构体

GLSLPROGRAM
      struct a2v {
          vec4 vertex : POSITION;
          vec3 normal : NORMAL;
          vec4 texcoord : TEXCOORD0;
      };
ENDGLSL

报错
error C7557: OpenGL does not allow Cg-style semantics

2. 在UnityShader中Uniform可以写在vert frag外面

uniform vec4 _Color;

#ifdef VERTEX
void main() {
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
}
#endif
#ifdef FRAGMENT

void main() {
    //gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    gl_FragColor = _Color;
}
#endif

Shader 内置参数(GLSL)

GLSLSupport.glslinc

摄像机

uniform mat4 unity_ObjectToWorld;
uniform mat4 unity_WorldToObject;
uniform mat4 unity_MatrixVP;
uniform mat4 unity_MatrixV;
uniform mat4 unity_MatrixInvV;
uniform mat4 glstate_matrix_projection;

  


  uniform mat4 gl_ModelViewMatrix;
  uniform mat4 gl_ProjectionMatrix;
  uniform mat4 gl_ModelViewProjectionMatrix;
  uniform mat4 gl_TextureMatrix[gl_MaxTextureCoords];
  uniform mat3 gl_NormalMatrix; 
     // transpose of the inverse of gl_ModelViewMatrix
  uniform mat4 gl_ModelViewMatrixInverse;
  uniform mat4 gl_ProjectionMatrixInverse;
  uniform mat4 gl_ModelViewProjectionMatrixInverse;
  uniform mat4 gl_TextureMatrixInverse[gl_MaxTextureCoords];
  uniform mat4 gl_ModelViewMatrixTranspose;
  uniform mat4 gl_ProjectionMatrixTranspose;
  uniform mat4 gl_ModelViewProjectionMatrixTranspose;
  uniform mat4 gl_TextureMatrixTranspose[gl_MaxTextureCoords];
  uniform mat4 gl_ModelViewMatrixInverseTranspose;
  uniform mat4 gl_ProjectionMatrixInverseTranspose;
  uniform mat4 gl_ModelViewProjectionMatrixInverseTranspose;
  uniform mat4 gl_TextureMatrixInverseTranspose[gl_MaxTextureCoords];

输入数据

作者：雄关漫道从头越
链接：https://www.jianshu.com/p/7b1294d5bd2c
来源：简书

UnityCG.glslinc

Time

uniform vec4 _Time;
uniform vec4 _SinTime;
uniform vec4 _CosTime;

摄像机和屏幕参数（Unity入门精要 , P88）

projection

uniform vec4 _ProjectionParams;

• x: 1或-1（-1表示翻转投影）
• y：near
• z：far
• w：1.0 + 1.0/Far

_WorldSpaceCameraPos

摄像机在世界坐标中的位置