Shader学习第七篇：几种Unity的Shader的例子_unity shader案例

下面是几种Shader的例子，从简单到复杂，一步一步了解 Shader 的编写机制。

Unity Shader的分类

• 顶点/片元着色器 Vertex/Fragment Shader，下面我们介绍的示例就是这个。
• 表面着色器 Surface Shader ，而这个底层Unity也是转成了顶点/片元着色器
• 固定函数着色器 Fixed Function Shader (已弃用) 在一些低端设备使用 表面着色器是对顶点/片元着色器做的一层封装。

示例目录

1. Shader基本结构
2. Shader中定义结构体，简化程序
3. 由顶点着色器，编写漫反射Shader程序
4. 由顶点着色器控制漫反射，同时增加Inspector面板控制
5. 片元着色器漫反射Shader
6. 半兰伯特光照模型
7. 顶点着色器+高光反射
8. 外部控制+高光反射

1、Shader的基本结构

Unity Shader不是真正的Shader，Unity Shader是ShaderLab来编写，ShaderLab是Unity提供的一种说明性语言。表面着色器和顶点片元着色器，在ShaderLab内部，在CGPROGRAM和ENDCG之间，嵌套CG/HLSL语言来编写这些着色器代码。

Shader "name"
{
    [Properties]
    SubShader { }  //可以有多个，unity会找到第一个被用户机器支持的子着色器
    [Fallback]     //如果没有子着色器被支持，那么会尝试使用指定的降级着色器
}
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Shader "Shader Name"{
    Properties{
    //属性
    }
    SubShader{
     //显卡A使用的子着色器
    }
    SubShader {
     //显卡B使用的子着色器
    }
    Fallback "VertexLit"
   }
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Properties是材质和Unity Shader的桥梁。Properties语义块中包含了一系列属性（property），这些属性将会出现在材质面板中。
下面的例子呈现了基本属性和变量定义：

Shader "My/01 shader"{
       Properties{
    _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)//颜色
    _Vector("Vector",Vector) =  (3,2,3,1)//向量
    _Int("Int",Int) = 234//int类型
    _Float("Float",Float) = 1.2
    _Range("Range",Range(2,8)) = 6//范围值
    _2D("Texture",2D) = "red"{}//贴图
    _Cube("Cube",Cube) = "white"{}//天空盒
    _3D("Texure",3D) = "black"{}//3D贴图
}
        SubShader{
            Pass{
                CGPROGRAM

                #pragma vertex vert
                #pragma fragment frag
                float4 _Color;
                int _Int;
                //float _Int;这里用float定义_Int也可以
                float _Float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                samplerCUBE _Cube;
                sampler3D _3D;
                float4 vert(float4 v:POSITION):SV_POSITION{
                  return UnityObjectToClipPos(v);
                }

                fixed4 frag():SV_Target{
                    return fixed4 (_Int,1,1,1);
                }
                ENDCG
                }
        }
          FallBack  "Diffuse"
    
    }
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2、定义结构体

当存在多个语义时，
例如：vertex:POSITION，float4 normal:NORMAL

 float4 vert(float4 v:POSITION,float4 normal:NORMAL):SV_POSITION{
                  return UnityObjectToClipPos(v);
     }
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可以定义两个结构体a2v（application to vertex）从应用到顶点着色器，v2f（vertex to fragment）从顶点着色器到片元着色器。

Shader "My/02 shader"{
        Properties{
            _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)
            _Vector("Vector",Vector) = (3,2,3,4)
            }
        SubShader{
            Pass{
                CGPROGRAM
                #pragma vertex vert
                #pragma fragment frag
                #include <UnityShaderUtilities.cginc>

                //application to vertex
                struct a2v
                {
                    float4 vertex:POSITION;
                    float3 normal:NORMAL;
                };

                struct v2f
                {
                    float4 position:SV_POSITION;
                    float3 color:COLOR;
                   
                };
                
                v2f vert(a2v v){
                    v2f f;
                    f.position = UnityObjectToClipPos(v.vertex);//顶点转为裁剪空间
                    return f;
                }

                fixed4 frag(v2f f):SV_Target{
                    return fixed4(1,1,1,1);
                }
                ENDCG
                }
        }
    
    }
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