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Unity shader教程-第二课：Shader的框架和Properties详细介绍

2024-11-19 05:21:39   202人阅读


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一、Shader的框架


shader由关键字Shader 加上后面的用双引号括起来的字串开始，字串里面可以用上/表示在Inspector中显示出来的分类。整个shader代码都包在这个部分后面的{}中。举例来说，一个典型的shader会是这样


Shader "Name"
{
}

或者

Shader "Category / Name"
{
}


二、Shader中的属性（properties)


在unity中，一个shader的属性非常重要，因为属性可以让美术人员或者用户不用会代码就能添加材质、改动数值从而改变shader的显示。属性通过在Inspector面板上提供出相关的控件出来，可以可视化的、所见即所得的实现对相关的shader行为的修改。


为了方便，我们把上一节课的shader代码贴在下面：


Shader "CookbookShaders/BasicDiffuse"
{
	Properties
	{
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
	}
	
	SubShader
	{
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200
		
		CGPROGRAM
		#pragma surface surf Lambert
		
		sampler2D _MainTex;
		
		struct Input
		{
			float2 uv_MainTex;
		};
		
		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
		{
			half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
			o.Albedo = c.rgb;
			o.Alpha = c.a;
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}
从第3行的Properties开始到第6行位置，我们把这个块叫做“属性代码块”。当前，它只有一个属性：_MainTex。如果你在Unity中选中应用了我们这个shader的material，你可以在inspector面板上看到一个可供选择图片的控件，如下图：


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你可以通过右下角的select这个按钮来选取工程里的图片，也可以把图片从project面板中直接拖到select所在的框里面。这里的这个控件框（包含它左手边的Base（RGB）等），都是shader中的代码Properties { _MainText ... } 让Unity为我们自动生成出来的。


因此，我们可以使用Unity的这个方法，尽量把shader需要的外部“变量”作为属性传给shader，这样就减少了代码的改动量。


动手实验


用MonoDevelo打开我们的第一个shader，从Properties中去除原来的这一行：

_MainText  ("Base (RGB)", 2D) = "White" {}

然后加入下面的代码，保存

_EmissiveColor ("Emissive Color", Color) = (1, 1, 1, 1)

回到Unity中等待Unity编译完我们的shader。请保证你是选中的应用了我们的shader的material，Inspector面板会变成下图，点击图中的白色部分会弹出对话框供我们选择不同的颜色。

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再回到shader代码中，我们再加入这么一行代码：

_SomeValue("Some Value", Range(0, 10)) = 2

相关面板会多出来一个滑动条出来，可以让我们左右滑动在一定范围内确定一个数值

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Properties中代码的格式


每个Unity的shader都被Unity规定了一定的格式。Properties块就是其中的一个。这个块主要是给shader的程序员一个很方便的方式去让Unity帮助创建出符合你的代码的控件出来，而不用程序员去关心怎么显示（如果想，unity也提供了相应的方式让程序员自由发挥）。在Properties块中的代码，需要符合下面的格式：

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“变量”这个名字，是在shader其他代码中会被引用，用来得到这个变量所对应的值。


“Inspector显示名”，是我们这个属性在Inspector面板上显示出来的名字。


“类型”是变量属于的种类，同时也决定了变量在Inspector面板上对应的控件。


“默认值”是变量的初始化值，相应的，它的写法也跟变量的类型有关。



下面的表格描述了在shader中我们可以用到的“类型”：

Range(min, max)

创建一个滑动条，可以让用户选择在min和max之间的浮点数值

Color创建一个调色板选择器，可以让用户选择颜色
2D创建一个图片选择框，可以让用户选择贴图
Rect创建一个non-power-of-2贴图选择框，功能基本跟2D想同
Cube

创建一个选择Cubmap的框

Float创建一个让用户填入浮点数的栏位
Vector

创建4个栏位，让用户可以填入相应的浮点数，代表一个Vecto4


然后看“默认值"的写法：


  • Range 和 Float，一个浮点数
  • Color 和 Vector，4个用逗号隔开的数字，用()包住。对应于Color，这四个是分别是R、G、B、A的归一化的值（数值范围从0到1，代表0到255这个常见的色彩值范围）。对应于Vector，是x、y、z、w值。
  • 2D, Rect 和 Cube，可以选择空的字符串或者Unity内部的默认贴图名字："white", "black", "gray" 或"bump"

注意：

2D、Rect、Cube的默认值后面可以跟上{}，类似这样的写法

name ("display name", 2D) = "name" { options }

这个部分是可选的。如果需要，这里的选择是两种模式：


  • TexGen texgenmode: 自动生成贴图的uv坐标。texgenmode参数可以是：ObjectLinear, EyeLinear, SphereMap, CubeReflect, CubeNormal; 都直接对应到OpenGL的texgen模式。如果用户用了自定义的顶点方法，那么TexGen会被unity忽略。
  • LightmapMode 指示unity，我们这里的图会从每个Rerderer组件中来，而不是直接在material中指定。

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