Unity3D 初識(shí)Shader （一）

 我們都知道在unity中，Shader是擔(dān)當(dāng)著一個(gè)重要的角色，整個(gè)引擎的渲染是需要依靠Shader，今天小編就和大家一起來學(xué)習(xí)一下這個(gè)神奇的Shader吧！

    1.首先從意義上認(rèn)識(shí)Shader：

          Shader（著色器）是一段能夠針對(duì)3D對(duì)象進(jìn)行操作，并被GPU所執(zhí)行的程序；例如在一個(gè)3D場(chǎng)景中，一般會(huì)有多個(gè)的Shader，這些Shader中有的負(fù)責(zé)對(duì)3D對(duì)象進(jìn)行表面的處理，有的負(fù)責(zé)對(duì)3D對(duì)象的紋理進(jìn)行處理。

    2.在Unity中 Shader一般有三種類型：

       2.0 基本定義：

         2.0.0 Fixed Function Shader:(固定渲染管線著色器)基于用于高級(jí)Shader 在老顯卡死無法顯示的Fallback，可以使用ShaderLab語言；(固定渲染管線：就是功能固定的管線，比如物體表面光的折射，反射的算法是無法修改的，我們只能對(duì)這些功能進(jìn)行配置，比如開啟或關(guān)閉反射效果、霧化效果，然而這種管線功能固定，無法在程序上對(duì)物體細(xì)節(jié)的表現(xiàn)給予更多自由的控制)

         2.0.1 Vertex and Fragment Shader：最強(qiáng)大的Shader類型，屬于可編程渲染管線，使用CG/HLSL語法；(可編程渲染管線:可以根據(jù)特定的需求實(shí)現(xiàn)更多自己想要的特效)

         2.0.2 Surface Shader：是現(xiàn)在unity中最常用的Shader類型，使用中預(yù)制的光照模型來進(jìn)行光照運(yùn)算，使用CG/HLSL語法；

        2.1 三種Shader類型的共同點(diǎn)：

          2.1.0 只有唯一一個(gè)根Shader 開始；

          2.1.1 Properties 參數(shù)部分、作用及語法是完全相同的；

          2.1.2 具體功能都在SubShader子著色器里面，并且Shader 會(huì)自上而下運(yùn)行第一個(gè)硬件能支持的子著色器，主要是為了對(duì)不同硬件的適配；

          2.1.3 都可以打標(biāo)簽，例如 Tags{"RenderType"="Opaque"} LOD 300 

          2.1.4 都可以使用Fallback

          2.1.5 都可以處理基本功能，例如光照慢反射、鏡面反射，當(dāng)然Vertex and Fragment Shader 和Surface Shader都能實(shí)現(xiàn)Fixed Function Shader實(shí)現(xiàn)不了的高級(jí)功能，例如基于UV的計(jì)算效果；

       2.2 三種Shader類型的不同點(diǎn)：

           2.2.0 Fixed Function Shader 和 Vertex and Fragment Sahder 在SubShader  下面還有pass{},但是Surface  Shader 由于具體內(nèi)容已經(jīng)打包在光照模型，不能加pass{},否則會(huì)報(bào)錯(cuò)的；

           2.2.1 Fixed Function Shader 每句代碼之后沒有分號(hào)";",但是Vertex and Fragment Sahder和 Surface Shader 每句代碼后必須要加";";

           2.2.2 代碼結(jié)構(gòu)不同

                Fixed Function Shader 中SubShader結(jié)構(gòu)：

                Material{}

                ......

                SetTexture[_MainTex]{......}

                Vertex and Fragment Shader結(jié)構(gòu)：

                CGPROGRAM

                #pragma vertex vert

                #pragram fragment frag

                ......

                #include "UnityCG.cginc"

                ENDCG

                Surface Shader 的結(jié)構(gòu)：

                CGPROGRAM

                #pragma surface surf Lambert

                ......

                ENDCG

      3.認(rèn)識(shí)Shader 開發(fā)的語言

         CG（Nvida 公司開發(fā)的c for graphics 計(jì)算機(jī)圖形C語言超集）：CG 程序可以根據(jù)運(yùn)行時(shí)的需要或者事先編譯成GPU匯編代碼；

         HLSL（基于DirectX的High Level Shading Language）：只能供微軟Direct3D 以及XNA使用，移植性差；

         GLSL（基于OpenGL的OpenGL Shading Language）：只能OpenGL使用，具有良好跨平臺(tái)和移植性；

         ShaderLab（UnityShader）：unity3d 上自帶的一套Shader語言，核心頂點(diǎn)和片段程序是由CG/HLSL語言編寫，可以對(duì)外提供一系列屬性的輸入接口（在UnityEditor材質(zhì)Inspector 面板中用圖形化方式設(shè)置屬性和選擇資源），輸入的參數(shù)最終還是由CG/HLSL 程序來處理。

      4.談?wù)凷hader和Material 之間的關(guān)系

        我們都知道在unity中Shader和Material兩者是緊密聯(lián)系的，Shader 包含定義屬性和資源使用種類的代碼，Material 是調(diào)整屬性和分配資源；

        再簡(jiǎn)單來說：Shader（著色器）是代碼，可以定義輸入的屬性和資源；而材質(zhì)需要關(guān)聯(lián)一個(gè)著色器，并且通過材質(zhì)Inspector面板，可以圖形化的選擇資源（如紋理）或者調(diào)整屬性；

       Shader常用屬性：

       2D: _MainTex("Base(RGB)",2D)=" White"{}  //定義2D紋理（2次方）屬性，資源可以在材質(zhì)里面選擇，{}表示選擇紋理屬性

       Color:_Color("Main Color",Color)={1,1,1,1} //定義顏色屬性，RGB+Alpha

       Range:_RangeValue("RangeValue",Range(0,1))=0.5 //定義一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)屬性

       Rect:_RectMap("Rect Map",Rect)=""{} //定義長(zhǎng)方形（非2次方）紋理屬性

       Cube:_CubeMap("Cube Map",Cube)=""{}  //定義立方體貼圖紋理屬性

       Float:_FloatValue("FloatValue",float)=100 //定義一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)屬性

       Vector:_VectorValue("VectorValue",vector)=(1,1,1,1) //定義一個(gè)四元素的容器屬性