UnityShader编程入门教程

Shader编程是游戏开发中很重要的一个方面,掌握Shader可以大大提升游戏的视觉效果。下面我将为大家介绍使用Unity引擎进行Shader编程的一些基础知识,帮助游戏开发者入门Unity Shader的世界。

一、什么是Shader

Shader是运行在GPU上的小程序,用于计算模型的每个像素应该呈现的颜色和光照效果。简单来说,Shader主要作用就是把3D模型渲染成2D图像。Unity的材质实际上就是应用了特定的Shader程序。

二、Shader基本结构

一个Shader包含Properties、SubShader和Fallback等结构。Properties声明可编辑参数;SubShader定义了一系列Pass,每个Pass都是独立渲染过程;Fallback提供后备方案。典型Shader包含1个SubShader,SubShader中包含多个Pass。

三、Shader编程步骤

1.新建Shader文件,声明Properties参数
2.定义SubShader,实现顶点/片元着色器程序
3.编写顶点/片元Shader程序
4.声明逐像素操作(片元阶段)
5.设置渲染状态(混合模式、剔除操作等)
6.创建材质,将Shader拖入材质面板,调试参数

四、Shader语法基础

1. struct定义复合变量类型
2. Properties定义可编辑参数
3. CGPROGRAM 声明着色器代码部分
4. #pragma优化指令
5. 顶点Shader计算顶点位置、法线等
6. 片元Shader计算每个片元的颜色
7. ENDCG标识着色器代码结束

五、获取场景信息

可以通过内置变量获取场景数据,如顶点坐标、法线、UV等。主要内置变量包括:

1. float4 pos: 顶点位置
2. float3 norm: 顶点法线
3. float4 tex: 贴图UV
4. float4 color: 顶点颜色
5. float3 viewDir: 顶点到相机方向
6. float3 lightDir: 光源方向

掌握这些变量可以进行各种光照计算。

六、Debug方法

主要Debug方法:

1. print: 在Console面板输出信息
2. clip: 丢弃片元
3. wireframe: 线框模式预览

以上是Unity Shader编程的一些基础知识,希望可以帮助初学者快速上手UnityShader。Shader开发需要大量练习,也可以参考网上开源Shader代码进行学习。只要勤于练习,就能逐步掌握Shader编程。