【《Unity着色器和屏幕特效开发秘笈》】学习整理：第二章（1）

小灰灰 2024-02-18 14:17 31阅读 0赞

第二章的内容比较杂乱，所以打算分几次来记录。

--------------------

#### 第一个着色器 ####

下面是一个最简单的表面着色器：

Shader "MyShader/Diffuse"
    {
        Properties{
            _Color("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        }
    
        SubShader{
            Tags { "RenderType" = "Opaque" }
    
            CGPROGRAM
    
            #pragma surface surf Standard fullforwardshadows
            #pragma target 3.0
    
            struct Input{
                float2 uv_MainTex;
            };
    
            fixed4 _Color;
    
            void surf(Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
            {
                o.Albedo = _Color.rgb;
            }
            ENDCG
        }
        FallBack "Diffuse"
    }   //end shader

此着色器使用的光照模型和Unity5中的默认标准着色器一样，但是只对材质的颜色进行了控制。

![着色器对比][SouthEast]

如图中所示，左边材质使用的就是代码块中的shader。右边使用的是默认的Standard的材质。由于白色不明显，所以特意全部设置为纯红色。

--------------------

#### 表面着色器的光照模型和输出结构体 ####

表面着色器中提供了不同的光照模型可供选择，此外还可以定义个性化的光照模型。但是，不同的光照模型所使用的表面着色器的输出结构体不同。因为不同的光照模型需要不同的参数进行计算，而输出结构体的作用就是把这些参数传入光照模型中。如果光照模型和输出结构体不对应会报错。
    
        以下是Unity提供的表面着色器光照模型所对应的结构体。

//使用Lambert和BlinnPhong光照模型时的输出结构体
    struct SurfaceOutput
    {
        fixed3 Albedo;     //表示材质的漫反射颜色
        fixed3 Normal;     //如果切面法线
        fixed3 Emission;   //表示材质自发光颜色
        fixed Alpha;       //表示透明度
        half Specular;     //表示高光亮度，取值范围0到1
        fixed Gloss;       //表示光泽度（光强度）
    };

//使用Standard光照模型时的输出结构体
    struct SurfaceOutputStandard
    {
        fixed3 Albedo;
        fixed3 Normal;
        half3 Emission;    //需要注意此处与SurfaceOutput中的类型的不同
        fixed Alpha;
        half Occlusion;    //表示遮挡率，默认是1
        half Smoothness;   //表示光滑度，0表示粗糙，1表示光滑
        half Metallic;     //金属性，0表示非金属，1表示金属
    };

//使用StandardSpecular光照模型时的输出结构体
    struct SurfaceOutputStandardSpecular
    {
        fixed3 Albedo;
        fixed3 Normal;
        half3 Emission;
        fixed Alpha;
        half Occlusion;
        half Smoothness;
        fixed3 Specular;    //表示表示高光颜色，
                            //与SurfaceOutput结构体中的Specular属性不同，
                            //这里可以指定一种颜色，而非单一值。
    };

![材质对比][SouthEast 1]

对第一部分shader代码中的光照模型和结构体替换后，得到了上面图中的对比。至少以我的感触来说是没又觉得有什么不同，而之所以最右面的Unity默认材质球和第一部分图片中的样子不一样，是因为默认材质球中有对Smoothness = 0.5的设置，将其调为0以后即为上图效果。

[SouthEast]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/aa4bab93cc4641b199344a25649e2b12.png
[SouthEast 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/1caababbc50445f8aad66d8a17f76fe1.png