24.CG变量和ShaderLab属性的匹配

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  1. 24.CG-ShaderLab属性类型和CG变量类型的匹配关系
    1. 24.1 知识点
      1. 知识回顾 ShaderLab属性相关
      2. CG中变量类型的对应ShaderLab的属性类型
      3. 如何在CG语句块中使用ShaderLab中声明的属性
      4. 总结
    2. 24.2 知识点代码
      1. Lesson24_CG_ShaderLab属性类型和CG变量类型的匹配关系
      2. Lesson24_NewUnlitShader.shader

24.CG-ShaderLab属性类型和CG变量类型的匹配关系

24.1 知识点

知识回顾 ShaderLab属性相关

  • 属性相关写在Properties中
Properties
{

}
  • Unity Shader的属性主要分成三大类：数值、颜色和向量、纹理贴图。
  • 属性的基本语法如下：
    • _Name: 属性名字，规则是需要在前面加一个下划线，方便在之后获取。
    • Display Name: 材质面板上显示的名字。
    • type: 属性的类型。
    • defaultValue: 将Shader指定给材质的时候初始化的默认值。
_Name("Display Name", type) = defaultValue[{options}]

  • 数值类型有三种：

    1. 整形: _Name("Display Name", Int) = number
    2. 浮点型: _Name("Display Name", Float) = number
    3. 范围浮点型: _Name("Display Name", Range(min,max)) = number

  • 颜色:

    • _Name("Display Name", Color) = (number1,number2,number3,number4)
    • 注意：颜色值中的RGBA的取值范围是 01 （映射0255）

  • 向量:

    • _Name("Display Name", Vector) = (number1,number2,number3,number4)
    • 注意：向量值中的XYZW的取值范围没有限制

  • 2D 纹理:

    • _Name("Display Name", 2D) = "defaulttexture"{}

  • 2DArray 纹理:

    • _Name("Display Name", 2DArray) = "defaulttexture"{}
    • 不常用

  • Cube map texture纹理:

    • _Name("Display Name", Cube) = "defaulttexture"{}

  • 3D纹理:

    • _Name("Display Name", 3D) = "defaulttexture"{}
    • 不常用
Properties
{
    //数值类型属性
    _MyInt("MyInt", Int) = 666
    _MyFloat("MyFloat", Float) = 0.666 // 不要加f C#才要加
    _MyRange("MyRange", Range(1,5)) = 3

    //颜色和向量类型属性
    _MyColor("MyColor", Color) = (255,255,0,1)
    _MyVector("MyVector", Vector) = (123,456,789,666)

    // 纹理贴图类型属性
    _My2D("My2D", 2D) = "white" {}
    _My2DArray("My2DArray", 2DArray) = "" {} // 不常用
    _MyCube("MyCube", Cube) = "red" {}
    _My3D("My3D", 3D) = "" {} // 不常用
}

CG中变量类型的对应ShaderLab的属性类型

ShaderLab属性类型 CG变量类型
Color, Vector float4, half4, fixed4
Range, Float, Int float, half, fixed
2D sampler2D
Cube samplerCube
3D sampler3D
2DArray sampler2DArray

如何在CG语句块中使用ShaderLab中声明的属性

直接在CG语句块中声明和属性中对应类型的同名变量即可。

SubShader
{
    Pass
    {
        CGPROGRAM
        #pragma vertex vert
        #pragma fragment frag

        // 数值类型属性
        float _MyInt;
        float _MyFloat;
        fixed _MyRange;

        // 颜色和向量类型属性
        float4 _MyColor;
        float4 _MyVector;

        // 纹理贴图类型属性
        sampler2D _My2D;
        samplerCUBE _MyCube;

        //...

        // 片段着色器函数，返回固定的绿色
        fixed4 frag(v2f data) : SV_Target
        {
            // return fixed4(0, 1, 0, 1); // 固定绿色（RGBA）
            return _MyColor; //自定义颜色 在窗口可编辑
        }
        ENDCG
    }
}

总结

  • ShaderLab中声明的属性都是需要在Shader(着色器)逻辑中使用的。
  • 我们需要在CG中声明和属性对应类型的同名变量，这样就可以在之后的Shader(着色器)逻辑中去利用它实现对应的逻辑了。
  • 我们需要掌握的就是ShaderLab属性类型和CG变量类型的对应关系。

24.2 知识点代码

Lesson24_CG_ShaderLab属性类型和CG变量类型的匹配关系

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Lesson24_CG_ShaderLab属性类型和CG变量类型的匹配关系 : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        #region 知识回顾 ShaderLab属性相关

        //Unity Shader的属性主要分成三大类：数值、颜色和向量、纹理贴图
        //属性的基本语法
        //  _Name("Display Name", type) = defaultValue[{options}]

        //  _Name: 属性名字，规则是需要在前面加一个下划线，方便在之后获取
        //  Display Name:材质面板上显示的名字
        //  type:属性的类型
        //  defaultValue:将Shader指定给材质的时候初始化的默认值

        //数值类型有三种：
        //1.整形
        //_Name("Display Name", Int) = number
        //2.浮点型
        //_Name("Display Name", Float) = number
        //3.范围浮点型
        //_Name("Display Name", Range(min,max)) = number

        //4.颜色
        //_Name("Display Name", Color) = (number1,number2,number3,number4)
        //注意：颜色值中的RGBA的取值范围是 0~1 （映射0~255）
        //5.向量
        //_Name("Display Name", Vector) = (number1,number2,number3,number4)
        //注意：向量值中的XYZW的取值范围没有限制

        //6.2D 纹理（最常用的纹理，漫反射贴图、法线贴图都属于2D纹理）
        //_Name("Display Name", 2D) = "defaulttexture"{}

        //7.2DArray 纹理（纹理数组，允许在纹理中存储多层图像数据，每层看做一个2D图像，一般使用脚本创建，较少使用，了解即可）
        //_Name("Display Name", 2DArray) = "defaulttexture"{}

        //8.Cube map texture纹理（立方体纹理，由前后左右上下6张有联系的2D贴图拼成的立方体，比如天空盒和反射探针）
        //_Name("Display Name", Cube) = "defaulttexture"{}

        //9.3D纹理（一般使用脚本创建，极少使用，了解即可）
        //_Name("Display Name", 3D) = "defaulttexture"{}

        #endregion

        #region 知识点一 CG中变量类型的对应ShaderLab的属性类型

        //       ShaderLab属性类型          CG变量类型
        //         Color,Vector          float4,half4,fixed4
        //        Range,Float,Int        float,half,fixed
        //             2D                  sampler2D
        //            Cube                 samplerCube
        //             3D                  sampler3D
        //           2DArray             sampler2DArray

        #endregion

        #region 知识点二 如何在CG语句块中使用ShaderLab中声明的属性

        //直接在CG语句块中
        //声明和属性中对应类型的同名变量即可

        #endregion

        #region 总结

        //ShaderLab中声明的属性都是需要在Shader(着色器)逻辑中使用的
        //我们需要在CG中声明和属性对应类型的同名变量
        //这样就可以在之后的Shader(着色器)逻辑中去利用它实现对应的逻辑了

        //我们需要掌握的就是ShaderLab属性类型和CG变量类型的对应关系

        #endregion
    }
}

Lesson24_NewUnlitShader.shader

Shader "ShaderTeach/Lesson24_NewUnlitShader"
{
    Properties
    {
        //数值类型属性
        _MyInt("MyInt", Int) = 666
        _MyFloat("MyFloat", Float) = 0.666//不要加f C#才要加
        _MyRange("MyRange", Range(1,5)) = 3

        //颜色和向量类型属性
        _MyColor("MyColor", Color) = (255,255,0,1)
        _MyVector("MyVector", Vector) = (123,456,789,666)

        // 纹理贴图类型属性
        _My2D("My2D", 2D) = "white" {}
        _My2DArray("My2DArray", 2DArray) = "" {}//不常用
        _MyCube("MyCube", Cube) = "red" {}
        _My3D("My3D", 3D) = "" {}//不常用
    }
    SubShader
    {
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            // 数值类型属性
            float _MyInt;
            float _MyFloat;
            fixed _MyRange;

            // 颜色和向量类型属性
            float4 _MyColor;
            float4 _MyVector;

            // 纹理贴图类型属性
            sampler2D _My2D;
            samplerCUBE _MyCube;


            //该结构体
            //是用于从应用阶段获取对应语义数据后
            //传递给顶点着色器回调函数的
            // 定义从应用阶段传递给顶点着色器的数据结构体
            // 包含顶点坐标、法线和纹理坐标
            struct a2v
            {
                //顶点坐标(基于模型空间)
                float4 vertex:POSITION;
                //顶点法线(基于模型空间)
                float3 normal:NORMAL;
                //纹理坐标(uv坐标)
                float2 uv:TEXCOORD0;
            };


            //从顶点着色器传递给片元着色器的 结构体数据 
            //同样这里面的成员也需要用语义去进行修饰
            // 定义从顶点着色器传递给片段着色器的数据结构体
            // 包含裁剪空间下的坐标、法线和纹理坐标
            struct v2f
            {
                //裁剪空间下的坐标
                float4 position:SV_POSITION;
                //顶点法线(基于模型空间)
                float3 normal:NORMAL;
                //纹理坐标(uv坐标)
                float2 uv:TEXCOORD0;
            };

            // float vert(a2v data):SV_POSITION
            // {
            //     return UnityObjectToClipPos(data.vertex);
            // }

            // 顶点着色器函数，将a2v数据转换为v2f数据
            v2f vert(a2v data)
            {
                //定义顶点着色器传递给片段着色器的数据结构体 需要传递给片元着色器的数据
                v2f v2fData;
                // 将顶点坐标转换为裁剪空间下的坐标
                v2fData.position = UnityObjectToClipPos(data.vertex);
                // 传递顶点法线
                v2fData.normal = data.normal;
                // 传递纹理坐标
                v2fData.uv = data.uv;

                return v2fData;
            }

            // 片段着色器函数，返回固定的绿色
            fixed4 frag(v2f data) : SV_Target
            {
                // return fixed4(0, 1, 0, 1); // 固定绿色（RGBA）
                return _MyColor; //自定义颜色 在窗口可编辑
            }
            ENDCG
        }
    }
}
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