unity-shader-Unity3D的着色器介绍（二）——Unity3D的Shader基本结构说明

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Unity3D的Shader基本结构说明，原文链接：http://liweizhaolili.lofter.com/post/1cc70144_585f714

Unity3D里面有三种Shader的类型：

- fixed function shader

- vertex and program shader

- surface shader

这三种Shader的区别，我打算在下一篇文章里面再说，现在我们先看一看通用的一些结构。

随便打开一个Unity自带或者你从网上下载的Shader文件，你可以看到大概的结构都是像下面这样的：

标准shader的结构：

//着色器名称

Shader “MyShader” {

//参数

​ Properties {

​ _MyTexture (“My Texture”, 2D) = “white” { }

​ // 继续添加其他的参数

​ }

//子着色器，从上而下的运行

​ SubShader {

​ // 着色器主体可以是

​ // - surface shader 或者

​ // - vertex and program shader 或者

​ // - fixed function shader

​ }

​ SubShader {

​ // 这里可以写一个相对简单的子着色器，让比较旧的显卡也能运行

​ }

}

着色器结构说明：

从上面的结构例子可以看出，着色器由着色器名称、参数和子着色器三部分构成。

着色器名称：用于查找着色器时的名称

参数：决定了在材质栏里面显示的可选输入参数，比如贴图、颜色等

子着色器：是着色器的主体，负责输入、计算和输出。

名称就没什么好讲的地方了，定好名称之后，这个着色器就会在相应的shader目录下面出现，当然在其他代码里面调用，你也可以通过Shader.Find来找到对应名称的shader。

参数部分可以做一下解释：

格式：_Name(“Display Name”,type) = defaultValue{options}

解释：

  1. 变量类型：

    Color：颜色，RGBA

    赋值举例：(1,1,1,1)

    2D：贴图

    Rect：长宽为2的次方的贴图

    Cube：立方体纹理

    赋值举例：字符串，比如””、”white”、”black”、”gray”、”bump”

  2. 贴图可选option：

    TexGen：自动生成一些特定的UV纹理特效，主要用于Fixed Function Shader。注意，如果使用了顶点程序，TexGen将会被忽略

    ObjectLinear、EyeLinear、SphereMap、CubeReflect、CubeNormal

    举例：_MainTex (“Base (RGB)”, 2D) = “white” {TexGen EyeLinear}

    LightmapMode ：如果设定了，这个贴图将会per-render时的光照贴图参数，意思是这个贴图不在材质里面用，而是从渲染设置代替

    Range(min,max)：介于最大值和最小值之间范围的浮点数

    Float：浮点数

    赋值举例：浮点数

    Vector：四维数

    赋值举例：(x,y,z,w)

    子着色器****SubShader解释

1、标签（Tags）

1.SubShader Tags

写法：

写在SubShader的第一句

Tags { “TagName1” = “Value1” “TagName2” = “Value2” }

比如

Tags { “RenderType”=”Opaque” }

标签类型：

Queue：渲染队列，控制渲染的顺序。

参数：

Background :最先渲染的类型，一般用作背景和天空盒

Geometry ：默认类型，第二渲染

AlphaTest ：第三渲染，透明度测试

Transparent ：第四渲染，半透明显示

Overlay ：最后渲染叠加的内容

以上的参数控制顺序是靠各自的值来排序的：

Background is 1000, Geometry is 2000, AlphaTest is 2450, Transparent is 3000 and Overlay is 4000

所以如果想再细分渲染的顺序，可以Tags { “Queue” = “Geometry+1” }，如此类推

RenderType ：渲染类型，基本是用于Shader Replacement时候的标签

参数：

•Opaque: most of the shaders (Normal, Self Illuminated, Reflective, terrain shaders).

•Transparent: most semitransparent shaders (Transparent, Particle, Font, terrain additive pass shaders).

•TransparentCutout: masked transparency shaders (Transparent Cutout, two pass vegetation shaders).

•Background: Skybox shaders.

•Overlay: GUITexture, Halo, Flare shaders.

•TreeOpaque: terrain engine tree bark.

•TreeTransparentCutout: terrain engine tree leaves.

•TreeBillboard: terrain engine billboarded trees.

•Grass: terrain engine grass.

•GrassBillboard: terrain engine billboarded grass.

ForceNoShadowCasting：强制不产生阴影。

参数：true

IgnoreProjector:忽略投影

参数：true

当设置为true时，该物体本身就不接受灯光投影

2.Pass Tags

区别于SubShader Tags，Pass Tags是写在pass内部的

标签类型：

1）LightMode tag

控制渲染管线里面的灯光管线

具体参数：

•Always: Always rendered; no lighting is applied.

•ForwardBase: Used in Forward rendering, ambient, main directional light and vertex/SH lights are applied.

•ForwardAdd: Used in Forward rendering; additive per-pixel lights are applied, one pass per light.

•PrepassBase: Used in Deferred Lighting, renders normals & specular exponent.

•PrepassFinal: Used in Deferred Lighting, renders final color by combining textures, lighting & emission.

•Vertex: Used in Vertex Lit rendering when object is not lightmapped; all vertex lights are applied.

•VertexLMRGBM: Used in Vertex Lit rendering when object is lightmapped; on platforms where lightmap is RGBM encoded.

•VertexLM: Used in Vertex Lit rendering when object is lightmapped; on platforms where lightmap is double-LDR encoded (generally mobile platforms & old dekstop GPUs).

•ShadowCaster: Renders object as shadow caster.

•ShadowCollector: Gathers object’s shadows into screen-space buffer for Forward rendering path.

2）RequireOptions tag

某些pass需要在质量设置里面开启了对应的设置，才会渲染。比如SoftVegetation

2、渲染设置

1.LOD级别

假如设定LOD级别（默认时是200），我们可以在质量控制里面设置某个质量级别能支持的最大LOD级别。如果设定支持的lod级别比shader需要的级别低，那该shader就不可用。

参考网上的资料：

VertexLit及其系列 = 100

Decal, Reflective VertexLit = 150

Diffuse = 200

Diffuse Detail, Reflective Bumped Unlit, Reflective Bumped VertexLit = 250

Bumped, Specular = 300

Bumped Specular = 400

Parallax = 500

Parallax Specular = 600

2.Material { Material Block }

这个模块控制了顶点光照的信息，包括漫反射、高光、环境光等

Diffuse: Color

默认颜色组件，基本颜色

Ambient: Color

环境颜色组件，物体在被RenderSettings里面设置的环境光照射时的颜色

Specular: Color

高光反射颜色

Shininess: Number

高光的锐利度，在0到1之间，0时高光巨大，1时高光尖锐。

Emission: Color

自发光，当物体没有被任何光线照射时的颜色。

最终颜色：

Ambient * RenderSettings ambient setting +

(Light Color * Diffuse + Light Color * Specular) + Emission

3.Lighting On | Off

控制顶点光照的开关

4.Cull Back | Front | Off

控制剔除的面

5.ZTest (Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always)

深度测试模式，小于、大于、小于等于、大于等于、等于、不等于、一直时，才显示。

6.ZWrite On | Off

深度写入的开关

7.Fog { Fog Block }

这个模块可以给物体单独设置雾的效果。

示例：

Fog

{

Mode Exp2//Off | Global | Linear | Exp | Exp2

Color [_Color]

Density 0.1

Range 0,300

}

8.AlphaTest (Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always) CutoffValue

透明度测试，小于、大于、小于等于、大于等于、等于、不等于某值时显示

9.Blend SourceBlendMode DestBlendMode

设置混合模式。

 One The value of one - use this to let either the source or the destination color come through fully.

 Zero The value zero - use this to remove either the source or the destination values.

 SrcColor The value of this stage is multiplied by the source color value.

 SrcAlpha The value of this stage is multiplied by the source alpha value.

 DstColor The value of this stage is multiplied by frame buffer source color value.

 DstAlpha The value of this stage is multiplied by frame buffer source alpha value.

 OneMinusSrcColor The value of this stage is multiplied by (1 - source color).

 OneMinusSrcAlpha The value of this stage is multiplied by (1 - source alpha).

 OneMinusDstColor The value of this stage is multiplied by (1 - destination color).

 OneMinusDstAlpha The value of this stage is multiplied by (1 - destination alpha).

常用的混合模式：

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha //透明混合

Blend One One // 叠加

Blend OneMinusDstColor One // 软叠加

Blend DstColor Zero // 相乘

Blend DstColor SrcColor // 2x 相乘

10.Color Color value

当Light off时设置颜色

11.ColorMask RGB | A | 0 | any combination of R, G, B, A

过滤颜色，如果参数是RGB的一种或几种时，将过滤参数的颜色，如果是0，将过滤所以颜色

12.Offset OffsetFactor , OffsetUnits

设置Z缓存深度偏移

13.SeparateSpecular On | Off

控制顶点光照的高光开关，如果开了，那么在物体最终颜色基础上再加上高光颜色

14.ColorMaterial AmbientAndDiffuse | Emission

使用材质颜色代替环境光、漫反射或者自发光

以上等于是说明书一样把用到的设置项都列举了一下，具体用途其实是在用到的时候，可以直接查看一下。

看完名称、参数和子着色器的解释之后，再去看其他人写的shader，应该就比较能清楚大概是什么意思了吧？

下一次的内容将会是三种不同类型的着色器程序(fixed function shader、 vertex and program shader、 surface shader) 的区别。