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shader学习

shader学习

作者: IkutaErika | 来源:发表于2018-01-07 19:13 被阅读0次

    因为自己是个做什么都不能十分投入的人,所以开始在这里写东西看看能不能坚持下来...

    当然,大部分知识都是通过各种渠道了解到的,感谢各位大大无私分享知识~

    坚持不鸽。

    我吉良吉影只想过正常人的生活!

    废话说完,学习开始。

    先了解一些基本概念。

    -----补充

    今天看了一个老哥的描述,很通俗易懂。

    光栅化(Rasterize):其实就是像素化,矢量图形转化为像素点的过程。

    渲染管线(pipeline):国内是直译,不好理解,其实是显卡执行的从几何图形到最终渲染图像,数据传输计算的过程。

    着色器:

    顶点着色器(vertex shader):相当于画画打线稿,如何处理顶点,法线数据的小程序

    表面着色器&片段着色器:相当于画画上色,补环境,如何去处理光,阴影,遮罩,环境等对物体表面的影响,最终生成一幅图像的小程序。

    采用了这两种着色器小程序的数据传输处理计算的渲染过程,称之为可编程管线。

    --------

    Shader和Material

    Shader,着色器,是一小段程序,通过Mesh(网格)以指定的方式和输入的贴图或颜色等组合作用,然后输出。绘图单元依此将图形输出到屏幕上。输出的贴图,颜色,编辑的shader,以及shader中的一些特定属性打包组合,就成了一个Material材质。之后将材质赋予给合适的renderer(渲染器)渲染。

    所以说shader就是一段固定好的输入(贴图和颜色等)和输出(渲染器可读懂的点与颜色等的关系)的程序,我们需要对输入进行转换运算输出而已。

    简单来说,着色器分为两种:

    表面着色器(surface shader): 一些简单的方法就可以实现很酷炫的效果,承包了大部分效果。

    片段着色器(Fragment Shader):可以做的效果更多,但比较难写。可以在低层级(或者更高效)进行开发

    先学习表面着色器。

    基本结构:

    一个基本的着色器,拥有属性,子着色器,回滚等结构。

    属性定义,这个着色器要输出那些东西。子着色器,是代码主体,是由运行的平台决定要运行哪一个子着色器,然后依次运行其中的pass。回滚是用来处理所有子着色器都不能运行的状态的(如目标设备太老,或者所有子着色器拥有设备不支持属性)。

    基本概念先介绍这些,从实例入手,边做边学。

    Project新建Shader

    Shader "Custom/Diffuse Shader" {

    Properties {      //属性设置,定义着色器属性

    _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_CBUFFER_START(Props)

    // put more per-instance properties here

    UNITY_INSTANCING_CBUFFER_END

    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"

    }

    每一条属性的一般语法为_NAME(属性名)("Display Name"(显示在编辑器以供读取),type) - defaultvalue[{options}]

    type一般表示内容有

    Color - 颜色,由RGBA决定(红绿蓝以及透明度)

    2D - 一张2的阶数大小的贴图,贴图在采样后被转为基于模型UV的每个像素的颜色,最终被显示出来

    Rect - 一个非2阶数的贴图

    Cube - Cube map texture 立方体纹理,简单来说是六张有联系的2D贴图的组合,主要用于做反射效果(如天空盒和动态反射),也会被转换为对应点的采样。

    Range(min,max) - 一个介于最大值和最小值之间的浮点数,一般用作调整shader某些特性的参数。

    Float - 浮点数

    Vector - 一个四维数

    defaultValue定义一个默认值。

    Color -(1,1,1,1)指定颜色

    {option}只与2D,Rect或者Cube贴图有关,至少要加一个空白{},需要打开特定选项的时候,要将其写入花括号中。如果同时打开多个,要使用空白分割。可能的选择有ObjectLinear,EyeLinear,SphereMap,CubeReflect,CubeNormal中的一个,这些都是OpenGl中的TexGen的模式。

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