UnityShader - ShaderLab整体结构

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整体结构

按照我的分法，UnityShader主要分成两大类，一类是表面着色器（Surface Shader)，一类是定点着色器和片元着色器（Vertex Shader & Fragment Shader）；
后面我会再具体讲讲这两类UnityShader的区别；

现在先来看看UnityShader的整体结构：

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Shader "Path/Name"
{
    Properties { // 第一部分 }
    SubShader { // 第二部分 }
    Fallback "Diffuse" // 第三部分
}

Shader关键字后面跟一个字符串对该着色器进行命名，可以通过添加Path加以分类；

Properties 属性（第一部分）

1.属性的作用：充当数据接口，将外部的数据资源引入，以供着色器内部使用；
2.属性的使用：

  • 外部设置：通过声明属性，可以方便在Hierarchy面板对Shader的参数进行设置；
  • 内部访问：通过在Cg代码片中定义和这些属性类型相匹配，名字相同的变量，可以在Shader内部中访问；（cg代码块后面会解释）

3.属性的格式：
在Properties语义块中声明属性，需要指定默认值，声明后会出现在材质面板中；
_属性名称 （“显示名称”，属性类型）= 默认值

例如声明一个2D类型的贴图变量：

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Properties
{
    _MainTex("Main Texture", 2D) = "black" {}
}

4.常见的属性类型：

Texture贴图相关 变量相关
2D(纹理贴图) Color(颜色)
3D(纹理贴图) Vector(表示4个元素的向量，xyzw)
Cube(三维纹理) int
float
Range(表示范围值)

更多具体的书写格式，请查看我的另外一篇文章：UnityShader常用术语查询

SubShader 子着色器 （第二部分）

SubShader可以有多个，但至少要有一个；
加载时，Unity会选择第一个能够在目标平台上运行的SubShader；

SubShader的基本结构：

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SubShader
{
    标签设置 [可选]
    LOD设置 [可选]
    渲染状态设置 [可选]
    cg代码块
}

标签设置 [可选]

标签的作用：
是UnityShader和渲染引擎之间的沟通桥梁，硬件通过判断Tags来决定何时应该调用该子着色器；
标签的格式：
键值对（键和值都是字符串类型）
Tags { "键1" = "值1" "键2" = "值2"}
例如：规定在绘制透明或者半透明图形时调用，指定渲染队列为透明队列，且不受投影的影响；
Tags { "RenderType" = "Transparent" "Queue" = "Transparent" "IgnoreProjector" = "True" }

LOD设置 [可选]

LOD的作用：Level of Detail的缩写，当系统设定的最大LOD小于SubShader制定的LOD时，该SubShader不可用；

渲染状态设置 [可选]

渲染状态的作用：决定了一个潜在像素是否被扔掉，或写入帧内；
设置状态的格式：
状态名 状态值
常见的状态设置

Cull Off ZWrite Off ZTest Off Blend On
关闭背面裁剪 关闭深度写入 关闭深度测试 开启混合模式
半透需要看到背面 不遮挡其他东西时需要关 / /

如果在SubShader进行设置的话，将会应用于所有的Pass，可以在Pass中再次定义覆盖；

CG代码块

着色器代码要写在 CGPROGRAM 和 ENDCG 之间；

  • 表面着色器不需要定义Pass，所以cg代码直接写在SubShader中；
  • 顶点/片元着色器需要定义Pass，所以cg代码写在SubShader定义的Pass语义块中；

CG代码块的格式：

SurfaceShader的写法

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CGPROGRAM

编译指令（表明写的是SufrfaceShader）
对应的CG变量
Input结构体
表面着色函数

ENDCG

Vertex/Fragment Shader的写法

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SubShader
{
	Pass
	{
		Name "Pass名称"
		Tags{}
		CGPROGRAM
		...(着色器代码)
		ENDCG
	}
}

具体的着色器代码，将会在后面对表面着色器以及顶点/片元着色单独的文章中进行学习，这里只是简单提一下两者的区别；

第三部分 Fallback 回滚

Fallback的作用：设置最低级别的Pass；
相当于替代方案，当没有找到合适的SubShader时会调用；
Fallback "name" 或者 Fallback Off