[原]Unity3D深入浅出 - Shader基础开发

概述

简单来讲,shader是为渲染管线中的特定处理截断提供算法的一段代码。Shader是伴随着可编程渲染管线出现的,开发者可使用Shader对渲染过程加以控制,拥有更大的创作控件,因此Shader的出现可以看作是实时渲染技术的一次革命。

在现代主流3D引擎中,Shader已经无处不在,例如镜头景深,动态模糊,卡通渲染,以及各种特殊材质效果和光照效果等等。

Unity中所有的渲染都需要通过Shader来完成,开发者可以自己编写Shader,也可以使用Unity提供的内建Shader来完成各种画面效果。

内建Shader介绍

为了方便开发者使用,Unity3d已经提供超过60个的内建Shader,包括最简单的定点光照到高光、法线、反射等常见的材质效果。这些内建的Shader代码都可Unity3d官网中下载,开发者还可以基于这些代码开发出更多个性化的Shader。(内建Shader下载地址:http://unity3d.com/unity/download/archive )

内建Shader根据应用对象可分为如下几类:

  • 普通(Normal Shader Family):用于不透明的对象
  • 透明(Transparent Shader Family):用于透明对象
  • 透明镂空效果(Transparent Cutout Shader Family):用于包含完全透明部分的半透明对象
  • 自发光(Self-Illumination Shader Family):用于有发光效果的对象
  • 反射(Reflective Shader Family):用于能反射环境立方体贴图的不透明对象

Unity里的三种自定义Shader

尽管Unity3d提供了丰富的内建Shader,开允许也可自定义Shader。编写Shader需要对OpengGL或者Direct3D的渲染状态有基本的了解,以及一些关于固定功能管线、可编程管线、Cg/HLSL/GLSL编程语言的基础知识。在Nvidia和AMD的网站上可以找到很多这方面的资料。(Nvidia:https://developer.nvidia.com/,AMD:http://developer.amd.com/tools-and-sdks/)

在Unity中,开发者可以编写以下三种Shader:

  • 表面着色器(Surface Shaders):通常情况下开发者会用的Shader,可与灯光,阴影,投影器进行交互。表面着色器的抽象层次较高,可以容易地以简洁方式实现复杂的着色器效果。表面着色器以Cg/HLSL语言进行编写。
  • 顶点和片段着色器(Vertex and fragment Shaders):如果不需要与灯光进行交互,只想要图像的效果,可使用顶点和片段着色器,但需要编写更多的代码。同样是使用Cg/HLSL语言来编写。
  • 固定功能管线着色器(Fixed Function Shaders):如果项目运行在不支持可编程渲染管线的老旧硬件上,那么就需要编写这种Shder。以ShaderLab语言来编写,类似微软的Effects或者是Nvidia的CgFX。

使用哪种Shader需要根据项目需求,以及运行在的硬件平台来觉得,这三种Shader也可一起使用,以满足不同的需求,无论编写那种Shader,实际的Shader代码(比如Cg/HLSL代码)都需要嵌在ShaderLab(通道渲染命令)代码中,Unity需要通过ShaderLab代码来组织Shader的结构。

示例:

Shader "MyShader"{
    Properties{
        _MyTexture("My Texture",2D) = white {}
        //在这里定义Shader中使用的属性,例如颜色,向量,纹理
    }
    SubShader{
        //这里编写Shader的实现代码
        //包括表面着色器,顶点和片段着色器的Cg/HLSL代码
        //或者是固定功能管线着色器的ShaderLab代码

    }

  SubShader{
        //在这里实现简化版的备选Shader,用于在不支持高级Shader特性的老硬件上运行

    }

}

ShaderLab基础语法

此语言语法类此Cg语言,该语言能描述材质所需要的各种属性,可以很方便的通过编辑器的Inspector视图来查看和修改。具体参阅相关书籍。

时间: 2024-12-23 14:41:53

[原]Unity3D深入浅出 - Shader基础开发的相关文章

[原]Unity3D深入浅出 - 认识开发环境中的自带的Package资源包

Character Controller:角色控制器 Glass Refraction(pro only):玻璃反射资源包 Image Effects :图像效果资源包 Light Cookies:光效资源包 Light Flares:光晕资源包 Particles:粒子效果资源包 Physic Materials:物理材质资源包 Projectors:幻灯机效果资源包 Scripts:脚本资源包 Skyboxes:天空盒资源包 Standard Assets(Mobile):标准资源包 Ter

[原]Unity3D深入浅出 - 认识开发环境中的Layers面板

Layers(分层)下拉列表:用来控制Scene视图中游戏对象的显示,在下拉菜单中为勾选状态的物体将显示在Scene视图中. Everything:显示所有的游戏对象 Nothing:不显示任何游戏对象 Default:显示没有任何控制的游戏对象 TransparentFX:显示透明的游戏对象 Igonore Raycast:显示不处理投射事件的游戏对象 Water:显示水对象 EditLayers:编辑层 尊重他人劳动成功,转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/tong

[原]Unity3D深入浅出 - 认识开发环境中的RenderSettings面板

Fog:在Scene中开启雾效果 Fog Color:雾的颜色 Fog Mode:雾效果的模式,Linear(线性雾效果) Exponential(均匀分布的雾效果)  Exp2(越远越看不清楚)三种类型 Fog Density:雾效果的密度 Linear For Start:雾的起始距离 Linear For End:雾的结束距离 Ambient Light:环境光设置 Scybox Material:天空盒材质 Halo Strength:光晕的强度 Flare Strength:耀斑强度

[原]Unity3D深入浅出 - 认识开发环境中的Project面板

前面几个是用来创建脚步的,从Prefab说起: Prefab:预设物体,若一个Object在Scene中多处用到,即可选择为改对象创建一个Prefab.创建一个Prefab后,将源Object拖拽置新建的Prefab下,即可在场景中多处使用,且在修改任意一处,Apply后即可修改所有的形态. Material:材质,可自己设定贴图等. Animation:可新建一个动画剪辑 Cubemap:立方体贴图 Lens Flare:可用来模拟太阳光晕效果,可拖置光源的Flare属性下. Custom F

[原]Unity3D深入浅出 - 认识开发环境中的GameObject菜单栏

Create Empty:创建空对象 Create Other:创建其他对象 Particle System:创建粒子系统 Camera:创建相机 GUI Text:GUI文本 GUI Texture:创建GUI贴图 3D Text:创建3D文本 Directional Light 方向光(太阳光) Point Light 点光源(灯泡) Spot Light 聚光灯(手电筒) Area Light  Pro版才有 只能用来烘培Lightmap Cube:创建正方体 Sphere:创建球体 Ca

[原]Unity3D深入浅出 - 认识开发环境中的Component(组件)菜单

Component(组件)是用来添加到GameObject对象上的一组相关属性,本质上每个组件都是一个实例,比如在Cube上添加一个Mesh网格,即面向对象的思维方式可以理解成Cube对象里包含了一个Mesh对象. Component主要包含以下组件:  Mesh:添加网格类型的组件 Mesh Filter:网格过滤器 Text Mesh:文本网格 Mesh Renderer:网格渲染器 Effects:添加特效类型组件 Particle System:粒子系统 Trail Renderer:拖

[原]Unity3D深入浅出 - 之碰撞体(Colliders)

通常Colliders会与Rigidbody一起使用,没有添加碰撞体的刚体会彼此相互穿过. 常用碰撞体有以下几种: Box Collider:盒子碰撞体,是一个立方体外形的碰撞体,可调整为不同大小的长方体,一般可用作门,墙及平台等,也可用于交通工具的外壳.最适合的是使用在盒子和箱子上. Is Trigger:触发器,勾选后可用于触发事件,且将被物理引擎锁忽略. Material:材质,采用不同的Physics Material决定了碰撞体与其他对象的交互形式. Center:碰撞体在对象局部坐标

[原]Unity3D深入浅出 - 天空盒(Skyboxes)

Unity3D中自带了9中天空盒,在Assets - Import Package - Skyboxes 即可导入天空盒资源. 为Scene添加Skybox:在Edit菜单项里的Render Settings的面板中有一个 Skybox Material属性,可为其指定天空盒材质,直接将刚才导入的天空盒资源拖拽到该属性即可. 为Camera添加Skybox:选中Camera后,才菜单栏中依次选中 Component - Rendering - Skybox,然后Camera的属性面板就多了一个S

[原]Unity3D深入浅出 - 摄像机组件(Camera)

在Unity中创建一个Caaera后,除了默认带一个Transform组件外,还会附带Flare Layer.GUI Layer.Audio Listener等4个组件,如下图. ClearFlags:清除标记:决定屏幕中哪部分被清除.一般用于多台摄像机来描绘不同对象的情况,有一下三种模式. Skybox:天空盒(默认项).在屏幕空白处显示当前摄像机的天空盒,如果没有指定天空盒,则会显示默认背景色. Solid Color:如果没有设置天空盒,将默认显示此处设置的背景色. Depth only: