Unity 之 ShaderGraph入门使用详解_unity shader graph

一，ShaderGraph 简介

简介：
Unity2018版本之后推出了一个可编程渲染管线工具ShaderGraph，让我们可以通过可视化界面拖拽来实现着色器的创建和编辑。

官方话术：

Shader Graph 使您能够直观地构建着色器。您无需编写代码，而是在图形框架中创建和连接节点。Shader Graph 提供反映您的更改的即时反馈，并且对于不熟悉着色器创建的用户来说非常简单。

Shader Graph 仅与可编写脚本的渲染管线 (SRP) 兼容，即高清晰度渲染管线 (HDRP) 和通用渲染管线 (URP)。这两个 SRP 在 Unity 2018.1 及更高版本中可用。传统的内置渲染管线不支持 Shader Graph。

Shader Graph是基于可编程流水线， 一种通过节点图的方式，来实现可视化的Shader的编程。
有了它之后我们就不用再编写大量的代码了，不用考虑语法和错误调试了。

使用版本：推荐使用Unity2019.1以上的版本。

---

二，ShaderGraph 导入

2.1 现有工程导入

点击”Windows“ --> ”Package Manager“ --> “Shader Graph” --> ”Install“ ，点击后等待导入完成即可：

同理在点击Package Manager面板找到 --> “Lightweight RP” 然后点击”Install“导入等待导入完成即可：（更新：2020版本后LWRP被替换成了URP）

2.2 导入指定版本

使用2.1的方式添加，只能导入最新版本的插件，使用下面这个方式可导入一个指定版本：
打开工程目录，找到“Package Manager” 文件夹下的“manifest.json”文件，打开后添加：(注意要指定正确版本)

"com.unity.render-pipelines.lightweight": "7.5.3",
"com.unity.shadergraph": "7.5.3",
1
2

2.3 新工程导入

选择LWRP或者HDRP的话，会自动附带相关插件，并且Unity已经帮我们进行了工程基础配置，下面我们要说的工程基础配置：

---

三，ShaderGraph 配置

若你是以上面2.3新工程的形式创建的工程，则不需要进行下述配置

3.1 基本设置

通过菜单"Asset" --> “Create” --> “Rendering” --> “Universal Render Popeline” --> “Pipeline Asset(Forward Renderer)” 创建URP渲染管线配置

在2019.3版本之后，Unity将轻量渲染管线LWRP重命名为通用渲染管线URP。 所以虽然我们上面导入的是“Lightweight RP”包，但是这边创建的时候显示的是“Universal Render Pipeline”：

设置URP渲染管线配置到“Edit” --> “Project Setting” --> “Graphics” --> “Scriptable Render Pipeline Settings” 如下图所示:

3.2 创建ShaderGraph示例

在“Project”面板右键 --> “Create” --> “Shader” --> “Unlit Graph”; 这时我们可以看到Shader面板上多了几个后缀为Graph的选项:

选择我们创建一个“Unlit Graph”看下效果：

“双击” 就可打开我们创建“Unlit Shader Graph”的可编辑面板:

3.3 几种类型的使用说明

PBR Graph：（physically based rendering）用于制作基于物理的Shader，可以用于金属或镜面效果等。
**Unlit Graph：**用于制作无光照效果的Shader
**Sub Graph：**子模块，类似于我们代码中的函数，会有一个Output（也就是return）来输出值。我们可以通过设置自定义输出的类型以及个数等。

---

四，ShaderGraph 面板

4.1 可编辑面板介绍

为了方便操作，此编辑面板支持多开，支持直接从其他面板上复制节点

• 主节点：决定着色器输出的最终连接：(所有节点经过计算后都必须连接到主节点上，才会得到应用)

• 预览界面：在这里“右键”，可随意旋转，缩放，以及替换网格：
  

• 黑板：在单个收集视图中包含所有着色器属性的区域。使用Blackboard 添加，删除，重命名和排序：（创建属性，然后拖拽到主编辑空白处，形成在材质球上可编辑公开属性）
  

• 创建节点：空白处“右键” --> “Create Node” --> 选择要创建的节点：（可选择，可搜索找到要用的节点，子节点非常多，使用过程中慢慢累积）

• 编辑节点：创建了一个“Color” 节点，在节点上右键，可以看到复制，删除等操作信息
  

• 连接节点：单击节点右侧“Out”输出，拖拽到对应的输入上：

4.2 调整预览框大小

开发的时候嫌弃预览框太大占位置过多，又要看效果一直显示隐藏的切换就很费劲，这时我们就可以将其大小调节小一点。
操作方法：鼠标移动到预览框的右下角，当出现可调节箭头时进行拖拽即可。

5.3 节点成组分类

当使用节点较多时，我们就需要对其分类整理，一来使得视图更加整洁清晰，二来可以对整组进行保存复用。
创建组的方式如下：鼠标按下框选要放在一组中的节点，然后右键选择Group Selection，自定义命名即可。
删除组也很方便：选中组，点击右键选择Delete即可（注意要选中组哦，没选中的话可能删除组和组中所有元素）。

---

五，ShaderGraph 使用

5.1 创建UnlitGraph并创建贴图节点

在“Project”面板右键 --> “Create” --> “Shader” --> “Unlit Graph”; 详细图解创建步骤见上文3.2。

双击创建好的"Unlit Graph"，打开编辑界面，空白处“右键” 选择 --> “Create Node” —-> 搜索框搜索“Texture” 点击创建“Sample Texture 2D”：

5.2 给贴图节点赋值并连接到主节点

将Texture节点的输出，拖拽到主节点的输入：

给Texture进行赋值：（和其他组件使用形式一样，点击“原点”选择Texture）

5.3 保存并使用ShaderGraph

点击面板左上角的“Save Asset”，进行保存

然后创建材质球，将其Shader 指定为刚刚保存的“UnlitShaderGraph”：（可直接拖拽赋值）

最后在场景中创建一个Cube，并将其材质球指定为刚创建的：（也可直接拖拽赋值）

这样就完成了一个Shader的从创建到应用整个流程啦~

5.4 公开属性使其在材质球上编辑

细心的你可能已经发现了，在上图材质球使用的贴图位置是不能进行修改的：

下面我们就将贴图属性公开为外部可修改的。

在“Blackboard”面板点击“+”号，添加"Texture 2D"属性，然后将其拖拽到空白编辑区域，最后将其输出节点连接到贴图输入节点上：

然后点击下右上角的“Save Asset”保存一下，再次点击到材质球上，就可以看到贴图位置是空的，并且是可修改的了：

六，ShaderGraph 总结

本文对ShaderGraph进行了简单介绍，使用时需要的工程配置，以及ShaderGraph的编辑面板操作，最后通过一个简单示例进行整体流程的梳理。

使用ShaderGraph前提条件：

1. 导入ShaderGraph插件
2. 导入URP(通用渲染管线)或者HDRP(高清渲染管线)
3. 创建Pipeline Assets并配置到Graphics面板

完成上述准备工作，就可以愉快的使用ShaderGraph了。