深入浅出掌握UnityShaderLab语法基础

 

一、Shader基本介绍

shader的大致结构如下：

Shader "Name"
{
	Properties
	{
		//开放到材质面板的属性
	}
	SubShader
	{
		//顶点-片段着色器
		//或者表面着色器
		//或者固定函数着色器
	}
	SubShader
	{
		//更加精简的版本
		//为了在旧的图形设备上运行
	}
	...
	Fallback "Name"
}

相关特性：

  • Shader中可以编写多个子着色器（SubShader）,但至少需要一个。
  • 如果是顶点-片段着色器（Vertex-Fragment Shader）,每个子着色器中还会包含一个甚至多个Pass。同时，该子着色器内所有的Pass会依次执行，每个Pass的输出的结果会以指定的方式与上一步的结果进行混合，最终输出。
  • 如果是表面着色器（Surface Shader），着色器的代码也是包含在子着色器中，但与顶点-片段着色器不同的是，表面着色器不会再嵌套Pass。

 

二、Properties（属性）

1、数值类属性

Unity Shader的数值类属性基本都是浮点型（Float）数据，虽然Unity提供了整型（int）数据，但在编译的时候最终都会转化成浮点型。

数值类属性有两种：

name("display name",Float)=number
name("display name",Range(min,max))=number
  • Float是任意数值的浮点型数据，在材质面板上作为数字输入框显示。
  • Range是介于最大值和最小值之间的浮点型数据，在材质面板上作为滑动条显示。

2、颜色和向量类属性

颜色类语法定义：

name("display name",Color)=(0,0,0,0)
name("display name",Vector)=(0,0,0,0)
  • Color是颜色类型的数据，由RGBA四个分量定义，在材质面板上显示为取色器（Color Picker）。
  • Vector是向量类型的属性，是一个四维数组，在材质面板上作为显示4个连续的数值输入框，分别为X，Y，Z，W。

3、纹理贴图类属性

name("display name",2D)="defaulttexture"{}
name("display name",Cube)="defaulttexture"{}
name("display name",3D)="defaulttexture"{}
  • 2D属性是纹理类属性中最常见使用的，包括漫反射贴图、法线贴图等；
  • Cube（全称 Cube map texture 立方体纹理），是由前、后、左、右、上、下6张有联系的2D贴图拼成的立方体，主要用作反射，例如Skybox和Reflection Prob。
  • 3D纹理只能被脚本创建，在实际使用中很少使用。

4、所有类型属性汇总

Shader "Custom/Properties"
{
	Properties
	{
		_MyFloat("Float Properties",Float)=1        	//浮点类型
		_MyRange("Range Properties",Range(0,1))=0.1		//范围类型
		_MyColor("ColorProperties",Color)=(1,1,1,1) 	//颜色点类型
		_MyVector("Vector Properties",Vector)=(0,1,0,0) //向量类型
		_MyTex("Texture Properties",2D)="white"{} 		//2D贴图类型
		_MyCube("Cube Properties",Cube)=""{} 			//立方体贴图类型
		_My3D("3D Properties",3D)=""{} 					//3D贴图类型
	}
	SubShader
	{
		Pass
		{
			//pass 中的代码
		}
	}
	Fallback "Diffuse"
}

 

三、SubShader

在Unity中，每个Shader都会包含至少一个SubShader。同时，每个SubShader都可以设置一个或多个标签（Tags）和渲染状态（States），然后定义至少一个Pass。

1、SubShader的标签

标签的语法如下：

Tags{"TagName1"="Value1" "TagName2"="Value2"}

标签通过键值对的形式进行声明，并且没有使用数量限制。

渲染队列（Queue）

在SubShader中可以使用Queue（队列）标签确定物体的渲染顺序，Unity定义了五种渲染队列，如下：

也可以自己指定一个队列，例如：

Tags{"Queue"="Geometry+1"}

这个队列表示在所有的非透明几何体绘制完成之后再进行绘制。渲染类型（RenderType）

RenderType标签可以将Shader划分为不同的类别，用于后期进行Shader替换或者产生摄像机的深度纹理，具体如下：

禁用批处理

当使用批处理（Batching）的时候，几何体会被变换到世界空间，模型空间会被丢弃。

这会导致某些使用模型空间顶点数据的Shader最终无法实现所希望的效果。而开启DisableBatching（禁用批处理）可以解决这个问题。

禁用批处理标签有三个数值可以使用：

(1) “DisableBatching”=“True”:总是禁用批处理。

(2) “DisableBatching”=“False”:不禁用批处理，默认值。

(3) “DisableBatching”=“LODFading”:当LOD效果激活的时候才会禁用批处理，主要用于地形系统上的树。

禁止阴影投射

"ForceNoShadowCasting"：禁止阴影投射标签。设置为Ture时，Shader物体就不会对其他物体产生投射阴影了。

忽略Projector

IgnoreProjector标签：不让物体受到Projector（投影机）的投射。

它有两个数值可以使用：“True"和"False”，分别为忽略投射机和不忽略投射机。

一般半透明的Shader都会开启这个标签。

其他标签

例如，CanUseSpriteAtlas，PreviewType。

2、Pass的渲染状态

3、Fallback

Fallback在所有SubShader之后进行定义。当所有的SubShader都不能在当前显卡运行的时候，就会运行Fallback定义的Shader。

语法：Fallback "name"。

最常用于Fallback的Shader为Unity内置的Diffuse。

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