Shader综述

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一、引言

在Unity3d里,所有的图形绘制都必须通过Shader，即着色器。一般的使用过程中，我们用到的都是unity自带的Shader,即build-in shader。学习Shader后，自己写的Shader能做出很多你想要的特殊效果,增强游戏的画面表现。例如 水的倒影。 LOGO的光影闪过等等效果等等。 

二、Shader的分类

Shader按管线分类一般分为固定渲染管线与可编程渲染管线

固定渲染管线 ——这是标准的几何&光照(Transforming&Lighting)管线，功能是固定的，它控制着世界、视、投影变换及固定光照控制和纹理混合。T&L管线可以被渲染状态控制，矩阵，光照和采制参数。功能比较有限。基本所有的显卡都能正常运行。

可编程渲染管线——对渲染管线中的顶点运算和像素运算分别进行编程处理，而无须象固定渲染管线那样套用一些固定函数，取代设置参数来控制管线。

三、Unity的Shader分为三种：

（1）Fixed function shader   属于固定渲染管线 Shader, 基本用于高级Shader在老显卡无法显示时的Fallback（之后有详细介绍）。使用的是ShaderLab语言，语法与微软的FX files 或者NVIDIA的 CgFX类似。

（2）Vertex and Fragment Shader  最强大的Shader类型，属于可编程渲染管线. 使用的是CG/HLSL语法。

（3）Surface Shader Unity3d推崇的Shader类型，使用Unity预制的光照模型来进行光照运算。使用的也是CG/HLSL语法。

四、Unity3d三种Shader对比

三种Shader共同点：

(1)都必须从唯一一个根Shader开始

(2)Properties参数部分，作用及语法完全相同

(3)具体功能都在SubShader里(Subshader: 子Shader,Shader会自上而下运行第一个硬件能支持的Subshader，主要作用是对不用硬件的支持。)

(4)都可以打标签，例如Tags{ "RenderType" = "Opaque" }    LOD 200    以及Lighting On等

(5)都可以Fallback

(6)都可以处理基本的功能，例如光照漫反射（Diffuse）以及镜面反射（Specular）。但是Vertex and Fragment和Surface都能实现Fixed function实现不了的高级功能，例如基于uv计算的效果等等。

三种Shader不同点：

(1)Fixed function shader以及Vertexand Fragment Shader在subshader下面还有pass{},但Surface Shader，由于已经将具体内容打包在光照模型了，不能加pass{},加了会报错。

(2)Fixed function shader每句代码之后没有分号';'   但是V&F shader以及Surfaceshader每句代码之后都必须加分号';'

(3)核心结构不同：

Fixed function shader的核心是Material{}以及 SetTexture[_MainTex]{}

Vertex and Fragment Shader的核心是

CGPROGRAM

#pragma vertex vert

#pragma fragmentfrag          

#include "UnityCG.cginc"

ENDCG

Surface Shader的核心是

这套用的是Unity3d自带光照模型Lambert，也不做顶点处理，那么只需要一个表面处理函数surf即可

CGPROGRAM

#pragma surface surf Lambert

ENDCG

或者这套表示使用的是自己写的光照模型lsyLightModel，并且使用了顶点处理函数vert

CGPROGRAM

// surface 表面处理函数   光照模型函数      顶点处理:函数

#pragmasurface  surf         lsyLightModel      vertex:vert

//执行顺序   顶点处理函数 -> 表面处理函数-> 光照模型函数 ->颜色值

ENDCG