Unity Shader基础的使用:基础、法线贴图及光照模型代码的注释
发表于2017-11-08
话说之前是不是说暂时不研究Shader?没事哈,不要在意那么多细节,要的就是莽,疯狂加点就行了。
这边主要是把猫大写的Shader仔细注释了一下,以便以后查阅,暂时不系统的学习Shader。
Shader其实相当于一个后期的处理,在已经有的模型上加个特效什么的,让它的显示更加炫酷,Shader也算是学习Unity的一个重中之重。
下面发一下代码:
//一个基础的Shader Shader "Custom/Diffuse Texture" { Properties { /* 类型: Color 一种颜色 2D 2的阶数大小的贴图 Rect 非2阶数大小的贴图 Cube 立方体纹理 Range(min, max) 介于最小值最大值的浮点数 Float 任意一个浮点数 Vector 一个四维数 */ _Color ("Color", Color) = (0,0,0,1) //一种颜色 _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {} //2阶数大小的贴图 _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5 //浮点数 _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0 //浮点数 } SubShader { /* 重要的Tags: "RenderType"="Transparent" 透明、半透明像素渲染 "ForceNoShadowCasting"="True" 从不产生阴影 "Queue"="xxx" 渲染顺序队列,主要参数: "Backgroung" 最早调用,用来渲染天空盒或者背景 1000 "Geometry" 渲染非透明物体,默认值 2000 "AlphaText" 用来渲染经过Alpha Test的像素(这个不太理解) 2450 "Transparent" 从后往前的顺序渲染透明物体 3000 "Overlay" 渲染叠加效果,渲染的最后阶段,镜头光晕之类 4000 */ Tags { "RenderType"="Opaque" } //渲染非透明物时执行 LOD 200 //Level of Detail,该值不能小于unity中设定的值,我的工程中该值为0,而且最高只能设置为7(不是很明白) CGPROGRAM //脚本开始,这边用的是Cg/HLSL语言,主要用于Dx的程序,如果是运行在OpenGL上的程序,unity会转化为GLSL语言,或者可以选择直接写GLSL语言的Shader,但显然使用Cg\HLSL有更好的移植性 // surface表明是一个表面着色器,surf 代码名称,Standard 光照模型 #pragma surface surf Standard fullforwardshadows // Shader模型的版本为3.0 #pragma target 3.0 sampler2D _MainTex; //需要处理的贴图放在这里,注意这里的_MainTex是前面声明过的属性 struct Input { float2 uv_MainTex; //算是一个长度为2的float数组,uv前缀表示贴图上点的二维坐标 }; half _Glossiness; half _Metallic; fixed4 _Color; /* SurfaceOutputStandard的结构(教程中的是SurfaceOutput,这边应该是U5的新特性吧) struct SurfaceOutputStandard { fixed3 Albedo; //漫反射颜色 fixed3 Normal; //切线空间法线 half3 Emission; //自发光 half Metallic; //金属度,0为非金属,1为金属 half Smoothness; //光泽度,0为非常粗糙,1为非常光滑 half Occlusion; //遮挡(默认1) fixed Alpha; //透明度 } SurfaceOutput中是Specular镜面高光、Gloss发光强度代替了Metallic、Smoothness、Occlusion */ // 主处理函数,输入输出必须按规定写 void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) { // 对一个点进行采样 fixed4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex); //* _Color; o.Albedo = c.rgb; o.Metallic = _Metallic; o.Smoothness = _Glossiness; o.Alpha = c.a; } ENDCG //脚本结束 } FallBack "Diffuse" }
//一个带法线贴图、光照模型的Shader Shader "Custom/Normal Mapping" { Properties { _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} //原本的贴图 _Bump("Bump", 2D) = "bump"{} //法线贴图 _Snow("Snow Level", Range(0, 1)) = 0 //雪等级 _SnowColor("Snow Color", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0) //雪颜色 _SnowDirection("Snow Direction", Vector) = (0, 1, 0) //雪的方向 _SnowDepth("Snow Depth", Range(0, 0.3)) = 0.1 //雪的深度 } SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } LOD 200 CGPROGRAM #pragma surface surf CustomDiffuse vertex:vert //vertex:vert表明我们会改变顶点,并且会使用vert函数来做处理 // 定义自己的光照模型 //#pragma surface surf CustomDiffuse /* 参数:SurfaceOutput 经过表面计算后的输入;lightDir 光线方向;atten 光衰减系数 */ half4 LightingCustomDiffuse(SurfaceOutput s, half3 lightDir, half atten) { half difLight = max(0, dot(s.Normal, lightDir)); //点积调整当前点的亮度 difLight = difLight * 0.5 0.5; //低光下增亮效果(半条命),范围从0-1到0.5-1 half4 col; col.rgb = s.Albedo * _LightColor0.rgb * (difLight * atten * 2); //根据物体的颜色、光颜色、光亮度、衰减度计算当前点的颜色,2是历史问题,U5中已经移除,但我们这边还保留着 col.a = s.Alpha; return col; } sampler2D _MainTex; sampler2D _Bump; float _Snow; float4 _SnowColor; float4 _SnowDirection; float _SnowDepth; struct Input { float2 uv_MainTex; float2 uv_Bump; float3 worldNormal; INTERNAL_DATA //当前点在世界中的法线值 }; void vert(inout appdata_full v) { float4 sn = mul(transpose(_Object2World), _SnowDirection); //把积雪方向的矩阵转换到世界矩阵 if (dot(v.normal, sn.xyz) >= lerp(1, -1, (_Snow * 2) / 3)) { v.vertex.xyz = (sn.xyz v.normal) * _SnowDepth * _Snow; } } void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { //使用自己的光照模型时,参数为SurfaceOutput,而不是SurfaceOutputStandard half4 c = tex2D(_MainTex, IN.uv_MainTex); o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_Bump, IN.uv_Bump)); // 世界中的法线方与垂直方向做点积,计算出1到-1的值,如果大于雪的阈值,则显示白色 if (dot(WorldNormalVector(IN, o.Normal), _SnowDirection.xyz) > lerp(1, -1, _Snow)) { o.Albedo = _SnowColor.rgb; } else { o.Albedo = c.rgb; } o.Alpha = c.a; } ENDCG } FallBack "Diffuse" }
基本上来说,跟猫大那时候的版本差不多,不过注意的是Unity5.0时代基础创建的Shader使用的是Standard的一个光照模型,所以这边要注意一下,我在代码中也有标明。