Unity學習筆記 Shader第一期

fallback

總結

參考文獻

用unity做遊戲開發的小夥伴對此一定不陌生，shader也稱之為「著色器」，實際上就是一小段程式，它負責將輸入的mesh（網格）以指定的方式和輸入的貼圖或者顏色等進行組合處理，然後輸出，同時繪圖單元可以依據輸出的內容來將影象繪製到螢幕上。

我們在unity中輸入的貼圖或者顏色等屬性，加上對應寫好的shader，經過shader的處理過後我們得到了我們想要的紋理效果，將這些內容打包儲存在一起，得到的就是乙個material（材質）。之後，我們便可以將材質賦予合適的renderer（渲染器）來進行渲染（繪製）了。

型別說明

su***ce

通俗來講su***ce shader(表面著色器)已替我們完成大部分的工作，只需要簡單的技巧即可實現很多不錯的效果。

fragment

fragmentshader(片段著色器)可以在比較低的層級上進行更複雜更有針對性地開發，因此可以做更多的事情，但比較難寫。

這裡直接先給出一段unity預製的standard su***ce shader，下面會針對每乙個層級進行解釋

shader "custom/diffuse texture"
} subshader 
lod 200
cgprogram
#pragma su***ce surf lambert
sampler2d _maintex;
struct input 
;void surf (input in, inout su***ceoutput o)
endcg
} fallback "diffuse"
}

從上面的**中不難看出shader的結構主要由【shader】【properties】【subshader】【fallback】構成，值得一提的是，乙個【shader】下可以包含多個【subshader】，原因後面會講。

shader "custom/diffuse texture" //此處宣告了乙個叫做"diffuse texture"的shader，同時將其放置在自定義的custom父級選單下。

需要注意的是"custom/diffuse texture"並非指代專案assets下的目錄層級，而是unity根據你此處自定義的層級自動生成的shader選項選單，在unity中你看到的是這樣的

properties

properties是存放所有宣告屬性的容器，屬性的宣告有格式上的要求，如下:

_屬性名稱 (
"unity中可見名稱"
, 屬性型別名稱)
= 屬性初始預設值

就拿例子中的shader來說

_maintex (
"base (rgb)"
,2d)
="white"

maintex = 屬性名稱（注意名稱前的"_"不可缺失）

base (rgb) = unity中可見名稱

2d = 屬性型別名稱

white = 屬性初始預設值（此處即為空白）

properties 
}

緊接著我們來看看幾種常見的type(屬性型別)

型別說明

color

一種顏色，由rgba（紅綠藍和透明度）四個量來定義

2d一張2的階數大小（256，512之類）的貼圖。這張貼圖將在取樣後被轉為對應基於模型uv的每個畫素的顏色，最終被顯示出來

rect

乙個非2階數大小的貼圖

cube

立方體紋理，簡單說就是6張有聯絡的2d貼圖的組合，主要用來做反射效果（比如天空盒和動態反射），也會被轉換為對應點的取樣

range(min, max)

乙個介於最小值和最大值之間的浮點數，一般用來當作調整shader某些特性的引數（比如透明度渲染的截止值可以是從0至1的值等）

float

任意乙個浮點數

vector

乙個四維數

shader的作用是將輸入的貼圖或者顏色等進行組合處理，然後輸出得到我們想要的效果，整個處理的邏輯都在subshader中。在解釋subshader的邏輯含義之前，首先我們要來說說兩個在subshader中常見的屬性tags和lod：

br#我們來看一下例子：

subshader 
}

此處"rendertype"="opaque"即表示，當進行渲染非透明物體時，呼叫該subshader下的邏輯方法。

lodlod是level of detail的縮寫，顧名思義，它是一種控制細節級別的技術。lod的數值越高，畫面的渲染質量越高，但是對硬體也有較高的要求。在unity中，我們可以在quality面板為專案設定maximum lod level(最大lod等級)

maximum lod level可以設定7個等級，maximum lod level會與shader lod進行大小比較，只有在maximum lod level範圍內的shader才可以被呼叫，因此使用lod可以針對不同平台進行渲染質量的調節，shader lod具體對照如下

maximum lod level

shader lod說明

0任何lod值的shader都可以被呼叫

1lod 100

2lod 200

3lod 300

4lod 400

5lod 500

6lod 600

回到例子

subshader

此處設定的lod值為200，參照上述**，假設當maximum lod level小於等於2時，這個shader就可以被呼叫，反之不可。

shader主體部分

subshader 
;void surf (input in, inout su***ceoutput o)
endcg
}

主體部分由cgprogram開始，於endcg結束，這裡面包含了整個shader的核心邏輯，輸入端的內容將會在這裡進行處理並進行輸出，由於主體相對比較複雜先大概掃一眼就好，我會在下一期專門做有關shader主體部分的筆記。

fallback "diffuse"

這個很好理解，當上面所有的subshader都無法執行時，會直接執行fallback命令，並使用fallback所指向的shader，簡單來說就是shader給自己留的一條「後路」。

這一期的筆記主要整理了unityshader的一些基礎知識，筆者是個剛跨入計算機圖形學領域的小白，也還在學習相關的知識，開始寫部落格的目的也是希望能給自己所學的知識做乙個鞏固，同時也希望各位行業大大們糾正指出我理解有誤的地方，從而提公升自己的技術水平。那麼，下期筆記見！

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