7.Shader的定义及作用

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发布时间 : 1812-01-01 00:00

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7.Shader的定义及作用

7.Shader的定义及作用

7.1 题目

在Unity中，什么是Shader？它有什么作用，以及如何编写一个基本的Shader？

7.2 深入解析

什么是Shader？

在Unity中，Shader是一种用于定义渲染对象的程序。它描述了对象的外观、材质和光照效果。在渲染场景时，每个对象都会使用其对应的Shader来生成像素颜色，并最终呈现到屏幕上。Shader是一种用于控制GPU进行渲染的代码。

Shader的作用

Shader在游戏开发中具有非常重要的作用。它们控制了游戏对象的外观和性能，并且可以根据需要创建各种各样的视觉效果，比如透明度、反射、阴影、发光等等。使用自定义Shader还可以实现一些特定的效果，例如水波纹、烟雾、火焰等等。

如何编写一个基本的Shader

下面是一个简单的Shader示例，该Shader可以使物体变成红色：

Shader "Custom/RedShader" {
   SubShader {
      Pass {
         CGPROGRAM
         #pragma vertex vert
         #pragma fragment frag
         
         struct appdata {
            float4 vertex : POSITION;
         };
         
         struct v2f {
            float4 vertex : SV_POSITION;
         };
         
         v2f vert (appdata v) {
            v2f o;
            o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
            return o;
         }
         
         fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
            return fixed4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
         }
         ENDCG
      }
   }
}

在这个例子中，我们使用ShaderLab语言定义了一个名为”Custom/RedShader”的Shader。它只有一个Pass，并且使用CGPROGRAM指令告诉Unity使用CG语言编写着色器代码。着色器有两个结构体，分别描述了输入和输出的数据格式。在vert函数中，我们将输入的顶点坐标转换为裁剪空间坐标。在frag函数中，我们将输出固定为红色。

这个基本的Shader示例演示了如何使用Unity Shader语言编写一个简单的Shader，以实现将物体渲染为红色的效果。

7.3 答题示例

“Shader 是运行在 GPU 上的渲染程序，用来定义 3D 对象如何被绘制、着色和光照。它负责处理顶点变换和像素着色，控制材质外观。
示例：编写一个简单 Shader，让物体恒定显示为红色：
Shader "Custom/RedShader" {
  SubShader {
    Pass {
      CGPROGRAM
      #pragma vertex vert
      #pragma fragment frag

      struct appdata { float4 vertex : POSITION; };
      struct v2f { float4 pos : SV_POSITION; };

      v2f vert(appdata v) {
        v2f o; o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
        return o;
      }

      fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
        return fixed4(1,0,0,1); // 红色
      }
      ENDCG
    }
  }
}
这个 Shader 实现了顶点从模型空间到裁剪空间的转换，并在片段着色器中输出红色像素。”

7.4 关键词联想

ShaderLab
CGPROGRAM / ENDCG
顶点着色器 (vert)
片元着色器 (frag)
UnityObjectToClipPos
fixed4 / SV_Target
SubShader & Pass
GPU 渲染管线

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