前言

上一篇我们讲解了关于图像学的一点基础知识，我们了解到GPU是如何将3D场景及3D游戏对象显示到2D屏幕上。本篇开始，我们就开始真正接触Shader的具体写法。首先，我们要了解UnityShader的分类，UnityShader分为三类：固定管线着色器（Fixed Function Shader），表面着色器（Surface Shader），顶点片段着色器（Vertex and Fragment Shader），剧情使然，我们先来看固定管线着色器。

• 首先，我们先了解一下UnityShader的基本框架。

//设置Shader的目录路径
Shader "FixedShader/Fixed001"
{
    //设置Shader所需要的外部属性
    Properties
    {
        
    }

    //子着色器（表示一种渲染方案）
    SubShader
    {
        //例如针对PC机
        Pass//表面着色器没有Pass通道
        {
            
        }
    }

    SubShader
    {
        //例如针对高端手机
    }

    SubShader
    {
        //例如针对低端手机
    }

    //备用着色器：一般用最简单的Shader
    Fallback "Diffuse"
}

• Shader框架细节

  • 最前面的Shader “FixedShader/Fixed001”，是设置当前Shader的路径，方便在材质球中选择。

    
    选择Shader

  • 之后的SubShader是子着色器，由于Unity跨平台，因此Unity的工程可能发布的平台很多，有可能是PC，有可能是移动端，也有可能是掌机，不同设备的渲染能力不同，也就造就了在执着跨平台项目时，Shader的编写需要分多个SubShader，以适用于所有的平台。SubShader从上至下，渲染效果依次提高，性能消耗也依次提高。硬件设备会选择自身能使用的最佳SubShader，保证能渲染，效果尽可能的好。如果前面的所有SubShader都不能使用（硬件渲染能力太差），则使用Fallback（备胎Shader）渲染，一般Fallback会选择最简单Shader，以防止材质不渲染。

    if(当前设备可以使用SubShader01的渲染方案去渲染)
    {
          **按照SubShader01去渲染**
    }
    else if(当前设备可以使用SubShader02的渲染方案去渲染)
    {
         **按照SubShader02去渲染**
    }
    else if(当前设备可以使用SubShader03的渲染方案去渲染)
    {
         **按照SubShader03去渲染**
    }
    ...
    ...
    ...
    else
    {
          **使用Fallback去渲染**
    }
    

  • Pass通道指的是在图像渲染时，可以分多通道去渲染。例如分正反两通道渲染，透明度以0.5为分界两通道去渲染等等。

    
    分正反两通道渲染

• 接下来，我们来详细了解一下Shader属性的设置方式。

  
  Shader属性接口

着色器是一个加工厂，是一种图像渲染的解决方案，所以大部分好的Shader都是给用户流出了很多可选的属性接口，方便用户添加自己项目的素材，从而实现需求渲染特效。

• Shader的数据类型

  • 语法：变量名(属性提示文字,属性数据类型)=初值
  • _FloatValue("一个浮点数",float)=0.5
    //范围浮点数
  • _RangeValue("一个范围浮点数",Range(0,5))=0
    //四维数
  • _VectorValue("一个四维数",Vector)=(1,0,0,1)
    //颜色值
  • _MainColor("主颜色",Color)=(1,0,0,1)
    //2阶贴图
  • _MainTexture("主纹理",2D)=""{}
    //非2阶纹理
  • _RectTexture("非2阶纹理",Rect)=""{}
    //立方体贴图

  • _CubeTexture("立方体贴图",Cube)=""{}

    
    Shader外部属性设置

【未完待续...】