10.ShaderLab-Shader编写形式-表面着色器
10.1 知识点
知识回顾
ShaderLab主要由4个部分组成：
- Shader的名字
- Shader的属性
- 1~n个子着色器
- 备用的Shader
第一部分：
Shader "着色器名字"
{
//第二部分
Properties
{
//材质面板上可以看到的属性
}
//第三部分
SubShader
{
Tags(渲染标签)
States(渲染状态)
Pass(渲染通道1)
Pass(渲染通道2)
....(渲染通道n)
}
SubShader
{
Tags(渲染标签)
States(渲染状态)
Pass(渲染通道1)
Pass(渲染通道2)
....(渲染通道n)
}
.....可以有n个SubShader代码块
//第四部分
Fallback "备用的Shader"
}
Shader的形式是什么
通过之前的课程，我们已经对Shader文件的文件结构有一定的认识，并且学习了ShaderLab语法相关的知识。
通过学习我们知道，在Unity Shader中我们可以通过ShaderLab语法去设置很多内容，比如属性、渲染状态、渲染标签等等。但是其最主要的作用是需要指定各种着色器所需的代码。
而这些着色器代码即可以放在SubShader子着色器语句块中，也可以放在其中的Pass渲染通道语句块中。不同的Shader形式放置着色器代码的位置也有所不同。
我们一般会使用以下3种形式来编写Unity Shader：
- 表面着色器（可控性较低）
- 顶点/片元着色器（重点学习）
- 固定函数着色器（基本已弃用，了解即可）
表面着色器
表面着色器（Surface Shader）是Unity自己创造的一种着色器代码类型。它的本质是对顶点/片元着色器的一层封装。它需要的代码量很少，很多工作都帮助我们去完成了，但是缺点是渲染的消耗较大，可控性较低。它的优点在于，它帮助我们处理了很多光照细节，我们可以直接使用而无需自己计算实现光照细节。
我们可以在创建Shader时，选择创建Standard Surface Shader。通过观察该Shader文件的内部结构，你会发现，着色器相关代码被放在SubShader语句块中（并非Pass）的 CGPROGRAM 和 ENDCG 之间。
如下是默认的表面着色器，注意CGPROGRAM 和 ENDCG 之间之间的代码。
Shader "ShaderTeach/Lesson10_NewSurfaceShader"
{
Properties
{
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
#pragma target 3.0
sampler2D _MainTex;
struct Input
{
float2 uv_MainTex;
};
half _Glossiness;
half _Metallic;
fixed4 _Color;
// Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
// See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
// #pragma instancing_options assumeuniformscaling
UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
// put more per-instance properties here
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
// Albedo comes from a texture tinted by color
fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
// Metallic and smoothness come from slider variables
o.Metallic = _Metallic;
o.Smoothness = _Glossiness;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
- 表面着色器的特点就是：
- 直接在SubShader语句块中书写着色器逻辑。
- 我们不需要关心也不需要使用多个Pass，每个Pass如何渲染，Unity会在内部帮助我们去处理。
- 可以使用CG或HLSL两种Shader语言去编写Shader逻辑。
- 代码量较少，可控性较低，性能消耗较高。
- 适用于处理需要和各种光源打交道的着色器（主机、PC平台时更适用，移动平台需要考虑性能消耗）。
10.2 知识点代码
Lesson10_ShaderLab_Shader编写形式_表面着色器
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class Lesson10_ShaderLab_Shader编写形式_表面着色器 : MonoBehaviour
{
void Start()
{
#region 知识回顾
//ShaderLab主要由4个部分组成
//1.Shader的名字
//2.Shader的属性
//3.1~n个子着色器
//4.备用的Shader
//第一部分
//Shader "着色器名字"
//{
// //第二部分
// Properties
// {
// //材质面板上可以看到的属性
// }
// //第三部分
// SubShader
// {
// Tags(渲染标签)
// States(渲染状态)
// Pass(渲染通道1)
// Pass(渲染通道2)
// ....(渲染通道n)
// }
// SubShader
// {
// Tags(渲染标签)
// States(渲染状态)
// Pass(渲染通道1)
// Pass(渲染通道2)
// ....(渲染通道n)
// }
// .....可以有n个SubShader代码块
// //第四部分
// Fallback "备用的Shader"
//}
#endregion
#region 知识点一 Shader的形式是什么？
//通过之前的课程，我们已经对Shader文件的文件结构有一定的认识
//并且学习了ShaderLab语法相关的知识
//通过学习我们知道 在Unity Shader当中我们可以通过ShaderLab语法去设置很多内容
//比如属性、渲染状态、渲染标签等等
//但是其最主要的作用是需要指定各种着色器所需的代码
//而这些着色器代码即可以放在SubShader子着色器语句块中，也可以放在其中的Pass渲染通道语句块中
//不同的Shader形式放置着色器代码的位置也有所不同
//我们一般会使用以下3种形式来编写Unity Shader
//1.表面着色器（可控性较低）
//2.顶点/片元着色器（重点学习）
//3.固定函数着色器（基本已弃用，了解即可）
#endregion
#region 知识点二 表面着色器
//表面着色器（Surface Shader）是Unity自己创造的一种着色器代码类型
//它的本质是对顶点/片元着色器的一层封装
//它需要的代码量很少，很多工作都帮助我们去完成了
//但是缺点是渲染的消耗较大，可控性较低
//它的优点在于，它帮助我们处理了很多光照细节，我们可以直接使用而无需自己计算实现光照细节
//我们可以在创建Shader时，选择创建Standard Surface Shader
//通过观察该Shader文件的内部结构，你会发现
//着色器相关代码被放在SubShader语句块中（并非Pass）的 CGPROGRAM 和 ENDCG 之间
//表面着色器的特点就是
//1.直接在SubShader语句块中书写着色器逻辑
//2.我们不需要关心也不需要使用多个Pass，每个Pass如何渲染，Unity会在内部帮助我们去处理
//3.可以使用CG或HLSL两种Shader语言去编写Shader逻辑
//4.代码量较少，可控性较低，性能消耗较高
//5.适用于处理需要和各种光源打交道的着色器（主机、PC平台时更适用，移动平台需要考虑性能消耗）
#endregion
}
}
Lesson10_NewSurfaceShader.shader
Shader "ShaderTeach/Lesson10_NewSurfaceShader"
{
Properties
{
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
#pragma target 3.0
sampler2D _MainTex;
struct Input
{
float2 uv_MainTex;
};
half _Glossiness;
half _Metallic;
fixed4 _Color;
// Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
// See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
// #pragma instancing_options assumeuniformscaling
UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
// put more per-instance properties here
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
{
// Albedo comes from a texture tinted by color
fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
// Metallic and smoothness come from slider variables
o.Metallic = _Metallic;
o.Smoothness = _Glossiness;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
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