Hello World

愚人节的这天，我在本人师父的指点下，踏上了果壳网这条不归路。。。。。。

先做下自我介绍，我姓李，木子李，因为自己相比中二，所以大家就叫自己李中二吧！

工作是前端开发，近日正在布里斯(Rhys)班一家手游公司做前端。

我们公司前端就自己一人，没错，你没看错，就！我！一！人！

只有一个前端的营业所，有时候虽然挺累，可是收获也挺多，唯一的不满就是无法做一些巨型的花色。

眼前正在全力扩大自己，因为我老是觉得温馨精晓不多。

想要做的工作也很多，想去秋叶原旅游，想学好摄影，想玩COS，想控制至少一门后台语言。。。。。。

政工很多，总得一件一件来吗？

好吧，那就先学好前端再说吧！

兴趣爱好的话，爱游戏，爱萝莉，更爱动漫。总是喜欢看有些好奇的东西，喜欢关注音讯，喜欢传统的中华文化，喜欢有古韵的物品。

人性的话，中二晚期的萝莉控&&自带冷场效果的段落手&&不定时飙车的无证司机（说不定还会酒驾）&&不但会冷场还会暖场的段子手

Shader形态之1：固定管线

恒定管线是为着配合老式显卡。都是顶点光照。之后固定管线可能是被Unity摒弃的效应，所以最好不学它、当它不存在。特征是中间出现了形如下边Material块、没有CGPROGRAM和ENDCG块。

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
    Properties {
    _Color ("My Color", Color) = (.34, .85, .92, 1) // color
    }

    // Fixed Pipeline
    SubShader
    {
        Pass
        {
            Material{
            Diffuse [_Color]
            Ambient [_Color]
            }

            Lighting On
        }
    }
}

编辑器

使用MonoDevelop这反人类的IDE来编排Shader居然是令人乐意的。有语法高亮，无语法指示。
如若习惯VisualStudio，可以如下实现.Shader文件的语法高亮。

下载作者donaldwu自己加上的第一词文件usertype.dat。其包括了Unity
ShaderLab的有的重点字，和HLSL的装有重点字。关键字之后持续添加中。
将下载的usertype.dat放到Microsoft Visual Studio
xx.x\CommonX\IDE\文本夹下；
打开VS，工具>选项>文本编辑器>文件扩张名，扩充名里填“shader”，编辑器选VC++，点击添加；
重启VS，Done。

活动装备GPU架构简述

《The Mali GPU: An Abstract Machine》系列以Arm Mali
GPU为例子给出了到家的议论，现简述如下：

Part 1 – Frame
Pipelining
- Application/Geometry/Fragment三阶段组成，三者中最大才是瓶颈
- OpenGL的同步API是个“illusion”，事实上是CommandQueue（直到际遇Fence会被恫吓同步）,以压缩CPU/GPU之间的互动等待
- Pipeline
  Throttle，为了更低的推移，当GPU累积了多帧（往往是3帧，以eglSwapBuffers()或Present()来区分帧）的Command时，OS会通过eglSwapBuffers()或Present()来阻塞CPU让其跻身idle，从而预防更多延续Command的提交
Part 2 – Tile-based
Rendering
- tile-based deferred rendering
  （Wiki，PowerVR/Mali/Adreno）是必不可缺的概念。其将Fragment一帧处理两个比如16×16的单元，并为Shader集成一个小但快的cache，从而大幅制止Shader和主内存之间带宽消耗（电量消耗）
Part 3 – The Midgard Shader
Core
- GPU包含数个（当前普遍为4-8个）Unified Shading
  Core，可动态分配用于Vertex Shader、Fragment Shader或Compute
  Kernel
- 各种Unified Shader
  Core包含数个（当前广大为2个）用于SIMD总括的运算器Arithmetic
  Pipeline（A-pipe），1个用于纹理采样的Texutre
  Pipeline（T-pipe），1个用于非纹理类的内存读写的Load/Store
  Pipeline（LS-pipe）比如顶点属性写读、变量访问等
- 会举行Early-ZS测试尝试缩短Overdraw（看重于渲染物体提交顺序由前至后）
- Arm的Forward Pixel
  Kill和PowerVR的Hidden
  Surface
  Removal做到像素级另外Overdraw缩小（不用倚重于渲染物体提交顺序由前至后）
- 当Shader使用discard或clip、在Fragment
  Shader里修改深度值、半透明，将不可以举行Early-ZS，只能动用传统的Late-ZS
Part 4 – The Bifrost Shader
Core
- 2016年的新型号，对架构作出了优化

使用Shader

2014-0720-1007-25-36.png

如上图，一句话总结：

GameObject里有MeshRenderer，
MeshRenderer里有Material列表，
每个Material里有且只有一个Shader；
Material在编辑器暴露该Shader的可调属性。

故此最首假使怎么编写Shader。

ShaderLab中相继Space的坐标系

一般情状下，从Vertex Buff输入顶点到Vertex Shader，

该终端为左手坐标系Model Space中的顶点vInModel，
其用w=1的Homogenous Cooridniates（故等效于Cartesian
Coordinates）表明vInModel = float4(xm, ym, zm, 1)；
vInWrold = mul(_Object2World , vInModel)后，得出左手坐标系World
Space中的vInWorld，其为w=1的Homogenous
Cooridniates（故等效于Cartesian
Coordinates）vInWorld = float4(xw, yw, zw, 1)；
vInView = mul(UNITY_MATRIX_V , vInWrold)后，得出右边坐标系View
Space中的vInView，其为w=1的Homogenous
Cooridniates（故等效于Cartesian
Coordinates）vInWorld = float4(xv, yv, zv, 1)；
vInClip = mul(UNITY_MATRIX_P , vInView)后，得出左手坐标系Clip
Space中的vInClip，其为w往往不等于1的Homogenous
Cooridniates（故一再不等效于Cartesian
Coordinates）vInClip = float4(xc, yc, zc, wc)；
设r、l、t、b、n、f的尺寸相对值如下图：

注意View Space中摄像机前方的z值为负数、-z为正数。则GL/DX/Metal的Clip
Space坐标为：
-   GL:
    -   `xc=(2nx+rz+lz)/(r-l)`;
    -   `yc=(2ny+tz+bz)/(t-b)`;
    -   `zc=(-fz-nz-2nf)/(f-n)`;
    -   `wc=-z`;
-   DX/Metal:
    -   `xc=(2nx+rz+lz)/(r-l)`;
    -   `yc=(2ny+tz+bz)/(t-b)`;
    -   `zc=(-fz-nf)/(f-n)`;
    -   `wc=-z`;

vInNDC = vInClip / vInClip.w后，得出左手坐标系诺玛(Norma)lized Device
Coordinates中的vInNDC，其为w=1的Homogenous
Cooridniates（故等效于Cartesian
Coordinates）vInNDC = float4(xn, yn, zn, 1)。
xn和yn的取值范围为[-1,1]。
- GL: zn=zc/wc=(fz+nz+2nf)/((f-n)z);
- DX/Metal: zn=zc/wc=(fz+nf)/((f-n)z);
- 在Unity中，zn的取值范围可以如此决定：
  - 如果UNITY_REVERSED_Z已定义，zn的取值范围是[UNITY_NEAR_CLIP_VALUE,
    0]，即[1,0]
  - 如果UNITY_REVERSED_Z未定义，zn的取值范围是[UNITY_NEAR_CLIP_VALUE,
    1]
    - 如果SHADER_API_D3D9/SHADER_API_D3D11_9X定义了，即[0,1]
    - 否则，即OpenGL情况，即[-1,1]

v2f vert (appdata v)
{
    v2f o;
    o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
    // 1 、2、3是等价的，和4是不等价的
    // 因为是M在左、V在右，所以是Column Vector
    // 因为是HLSL/CG语言，所以是访问方式是Row-Major
    o.rootInView = mul(UNITY_MATRIX_MV, float4(0, 0, 0, 1)); // 1
    o.rootInView = float4(UNITY_MATRIX_MV[0].w, UNITY_MATRIX_MV[1].w, UNITY_MATRIX_MV[2].w, 1); // 2                
    o.rootInView = UNITY_MATRIX_MV._m03_m13_m23_m33;  // 3
    //o.rootInView = UNITY_MATRIX_MV[3]; // 4

    return o;
}

fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
    // 因为是ViewSpace是右手坐标系，所以当root在view前面的时候，z是负数，所以需要-z才能正确显示颜色
    fixed4 col = fixed4(i.rootInView.x, i.rootInView.y, -i.rootInView.z, 1);
    return col;
}

struct appdata
{
    float4 vertex : POSITION;
};
struct v2f
{
    float4 rootInView : TEXCOORD0;
    float4 vertex : SV_POSITION;
};

SubShader

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
    SubShader
    {
        //...
    }
}

一个Shader有多少个SubShader。一个SubShader可精晓为一个Shader的一个渲染方案。即SubShader是为着针对不同的渲染意况而编制的。每个Shader至少1个SubShader、理论可以无限五个，但频繁两六个就够用。
一个整日只会选拔一个SubShader举行渲染，具体SubShader的选项规则包括：

从上到下采纳
SubShader的标签、Pass的标签
- 是不是合乎当下的“Unity渲染路径”
- 是不是顺应当下的ReplacementTag
SubShader是否和当前的GPU兼容
等

按此规则第一个被增选的SubShader将会用来渲染，未被挑选的SubShader在这一次渲染将被忽略。

参照资源

Youtube：https://www.youtube.com/watch?v=hDJQXzajiPg
（包括part1-6）。录像是一级的入门模式没有之一，所以墙裂提出即使不看下文的保有情节，都要去看一下part1。
书本：《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》
Unity各样合法文档

Shader形态之2：可编程Shader

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
    Properties {}

    SubShader
    {
        Pass
        {
          // ... the usual pass state setup ...

          CGPROGRAM
          // compilation directives for this snippet, e.g.:
          #pragma vertex vert
          #pragma fragment frag

          // the Cg/HLSL code itself
          float4 vert(float4 v:POSITION) : SV_POSITION{
            return mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);
          }
          float4 frag() : COLOR{
            return fixed4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
          }
          ENDCG
          // ... the rest of pass setup ...
          }
    }
}

意义最有力、最自由的造型。
特点是在Pass里冒出CGPROGRAM和ENDCG块
编译指令#pragma。详见官网Cg
snippets。其中首要的包括：

编译指令	示例/含义
`#pragma vertex name` `#pragma fragment name`	替换name，来指定Vertex Shader函数、Fragment Shader函数。
`#pragma target name`	替换name（为`2.0`、`3.0`等）。设置编译目标shader model的版本。
`#pragma only_renderers name name ...` `#pragma exclude_renderers name name...`	`#pragma only_renderers gles gles3`， `#pragma exclude_renderers d3d9 d3d11 opengl`，只为指定渲染平台（render platform）编译

引用库。通过形如#include "UnityCG.cginc"引入指定的库。常用的就是UnityCG.cginc了。其他库详见官网Built-in
shader include
files。
ShaderLab内置值。Unity给Shader程序提供了方便的、常用的值，比如下边例子中的UNITY_MATRIX_MVP就代表了那些时刻的MVP矩阵。详见官网ShaderLab
built-in
values。
Shader输入输出参数语义（Semantics）。在管线流程中每个阶段之间（比如Vertex
Shader阶段和FragmentShader阶段之间）的输入输出参数，通过语义字符串，来指定参数的意义。常用的语义包括：COLOR、SV_Position、TEXCOORD[n]。完整的参数语义可见HLSL
Semantic（由于是HLSL的连日，所以可能不完全在Unity里可以运用）。
专程地，因为Vertex
Shader的的输入往往是管线的最开首，Unity为此放置了常用的数据结构：

数据结构	含义
appdata_base	vertex shader input with position, normal, one texture coordinate.
appdata_tan	vertex shader input with position, normal, tangent, one texture coordinate.
appdata_full	vertex shader input with position, normal, tangent, vertex color and two texture coordinates.
appdata_img	vertex shader input with position and one texture coordinate.

Forward Rendering

渲染路径内部子阶段	对应的LightMode	描述
Base

配制成“Not Important”的光源都是顶点级光源和SH光源
最亮的方向光永远都是像素级光源
配置成“Important”的都是像素级光源
下面2种情状加起来的像素级光源数目小于“Quality
Settings”里面的“Pixel Light
Count”的话，会把第1种状态的光源补为额外的像素级光源。

另外，配置成“Auto”的光源有更复杂的判断标注，截图如下：

2014-0720-1607-31-40.png

切实可参照Forward Rendering Path
Details。

Shader基础

Pass

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
    SubShader {
        Pass
        {
            //...
        }
    }
}

一个SubShader（渲染方案）是由一个个Pass块来推行的。每个Pass都会耗费对应的一个DrawCall。在满意渲染效果的动静下尽可能地回落Pass的多少。

Shader形态之4：Compiled Shader

点击a.shader文本的“Compile and show
code”，可以见见该文件的“编译”过后的ShaderLab
shader文件，文件名形如Compiled-a.shader。
其依然是ShaderLab文件，其涵盖最后交由给GPU的shader代码字符串。
先就其结构进行简述如下，会意识和上述的编译前ShaderLab结构很相似。

// Compiled shader for iPhone, iPod Touch and iPad, uncompressed size: 36.5KB
// Skipping shader variants that would not be included into build of current scene.
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
    Properties {...}
    SubShader {
        // Stats for Vertex shader:
        //        gles : 14 avg math (11..19), 1 avg texture (1..2)
        //       metal : 14 avg math (11..17)
        // Stats for Fragment shader:
        //       metal : 14 avg math (11..19), 1 avg texture (1..2)
        Pass {
            Program "vp" // vertex program
            {
                SubProgram "gles" {
                    // Stats: 11 math, 1 textures
                    Keywords{...} // keywords for shader variants ("uber shader")

                    //shader codes in string
                    "
                    #ifdef VERTEX
                    vertex shader codes
                    #endif

                    // Note, on gles, fragment shader stays here inside Program "vp"
                    #ifdef FRAGMENT
                    fragment shader codes
                    #endif
                    " 
                }

                SubProgram "metal"  {
                    some setup
                    Keywords{...}

                    //vertex shader codes in string
                    "..."
                }
            }

            Program "fp" // fragment program
            {
                SubProgram "gles" {
                    Keywords{...}
                    "// shader disassembly not supported on gles" //(because gles fragment shader codes are in Program "vp") 
                }

                SubProgram "metal" {
                    common setup
                    Keywords{...}

                    //fragment shader codes in string
                    "..."
                }
            }
        }
    }

    ...
}

Pass的Tag

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
    SubShader {
        Pass
        {
            Tags{ "LightMode"="ForwardBase" }
            //...
        }
    }
}

和SubShader有投机专属的Tag类似，Pass也有Pass专属的Tag。
里面最重大Tag是
"LightMode"，指定Pass和Unity的哪一类渲染路径（“Rendering
Path”）搭配使用。除最要紧的ForwardBase、ForwardAdd外，这里需额外指示的Tag取值可概括：

Always，永远都渲染，但不处Leica照
ShadowCaster，用于渲染爆发阴影的物体
ShadowCollector，用于采集物体阴影到屏幕坐标Buff里。

其他渲染路径相关的Tag详见上面章节“Unity渲染路径体系”。
切实所有Tag取值，可参看ShaderLab syntax: Pass
Tags。

Shader形态

涉及范围

正文只谈谈Unity ShaderLab相关的学识和利用方法。但，

既不研究渲染相关的根底概念，基础概念可参看Rendering Pipeline
Overview等文章。
也不探究具体的渲染技巧
运动设备GPU和桌面设备GPU硬件架构上有较多不同点，详见下边的“移动设备GPU架构简述”一章。

Shader中的数据类型

有3种为主数值类型：float、half和fixed。
这3种为主数值类型可以再结合vector和matrix，比如half3是由3个half组成、float4x4是由16个float组成。

float：32位高精度浮点数。
half：16位中精度浮点数。范围是[-6万,
+6万]，能确切到十进制的小数点后3.3位。
fixed：11位低精度浮点数。范围是[-2, 2]，精度是1/256。

Why Bothers？

缘何曾经有ShaderForge这种可视化Shader编辑器、为啥Asset
Store已经有那么多炫酷的Shader组件可下载，仍然有必不可少学些Shader的编写？

2014-0718-1607-11-33.png

因为地点这个Shader工具/组件最后都是以Shader文件的情势而留存。
内需开发人士/技术画画有力量对Shader举行效能分析、效能评估、接纳、优化、兼容、甚至是Debug。
对于特种的急需，可能依然一向编写Shader相比较实在、高效。

简而言之，Shader编写是着重的；但有关紧不紧急，视乎项目要求。

SubShader的Tag

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="Geometry+10" "RenderType"="Opaque" }
        //...
    }
}

SubShader内部可以有标签（Tags）的定义。Tag指定了那么些SubShader的渲染顺序（时机），以及任何的一些安装。

"RenderType"标签。Unity可以运作时替换符合一定RenderType的具备Shader。Camera.RenderWithShader或Camera.SetReplacementShader配合使用。Unity内置的RenderType包括：
- "Opaque"：绝大部分不透明的物体都施用这一个；
- "Transparent"：绝大部分透明的物体、包括粒子特效都应用那个；
- "Background"：天空盒都使用这一个；
- "Overlay"：GUI、镜头光晕都选拔这么些；
- 用户也得以定义任意自己的RenderType其一标签所取的值。
- 应注意，Camera.RenderWithShader或Camera.SetReplacementShader不要求标签只好是RenderType，RenderType只是Unity内部用于Replace的一个标签而已，你也得以自定义自己全新的竹签用于Replace。
  譬如说，你为协调的ShaderA.SubShaderA1（会被Unity采取到的SubShader，常为Shader文件中的第一个SubShader）扩充Tag为"Distort"="On"，然后将"Distort"作为参数replacementTag传给函数。此时，作为replacementShader实参的ShaderB.SubShaderB1中若有也有一模一样的"Distort"="On"、且这A的质地参数包含B所需材质参数，则此SubShaderB1将顶替SubShaderA1用于这一次渲染。
- 具体可参照Rendering with Replaced
  Shaders
"Queue"标签。定义渲染顺序。预制的值为
"Background"。值为1000。比如用来天空盒。
"Geometry"。值为2000。大部分物体在这一个队列。不透明的实体也在此间。这多少个行列之中的实体的渲染顺序会有进一步的优化（应该是从近到远，early-z
test可以去除不需经过FS处理的片元）。其他队列的物体都是按空间地方的从远到近举办渲染。
"AlphaTest"。值为2450。已开展AlphaTest的物体在这一个行列。
"Transparent"。值为3000。透明物体。
"Overlay"。值为4000。比如镜头光晕。
用户可以定义任意值，比如"Queue"="Geometry+10"
"ForceNoShadowCasting"，值为"true"时，表示不接受阴影。
"IgnoreProjector"，值为"true"时，表示不接受Projector组件的黑影。

另，关于渲染队列和Batch的非官方经验总计是，一帧的渲染队列的更动，依次决定于各类渲染物体的：

Shader的RenderType tag,
Renderer.SortingLayerID,
Renderer.SortingOrder,
Material.renderQueue（默认值为Shader里的”Queue”）,
Transform.z(ViewSpace)（默认为按z值在此从前到后，但当Queue是“Transparent”的时候，按z值从后到前）。

本条渲染队列决定了解后（可能有dirty
flag的体制？）渲染器再逐五次历这些渲染队列，“同一种”材质的渲染物体合到一个Batch里。

不同LightMode的Pass的被采用

一个工程的渲染路径是唯一的，但一个工程里的Shader是同意配有不同LightMode的Pass的。
在Unity，策略是“从工程安排的渲染路径格局初步，按Deferred、Forward、VertxLit的逐一，搜索最匹配的LightMode的一个Pass”。
比如说，在配备成Deferred路径时，优先选有Deferred相关LightMode的Pass；找不到才会选Forward相关的Pass；还找不到，才会选VertexLit相关的Pass。
再比如，在配置成Forward路径时，优先选Forward相关的Pass；找不到才会选VertexLit相关的Pass。

ShaderLab中的Matrix

当提到“Row-Major”、“Column-Major”，依照不同的场馆，它们或者指不同的趣味：

数学上的，首假使指矢量V是Row Vector、仍旧Column Vector。引用自[Game
Engine Architecture 2nd Edition, 183]。留意到V和M的乘法，当是Row
Vector的时候，数学上撰文VM，Matrix在右手，Matrix的最下面一行表示Translate；当是Column
Vector的时候，数学上撰文MtVt，Matrix在左侧并且需要转置，Matrix最左边一列表示Translate。
访问接口上的：Row-Major即MyMatrix[Row][Column]、Column-Major即MyMatrix[Column][Row]。HLSL.aspx)/CG的造访接口都是Row-Major，比如MyMatrix[3]再次来到的是第3行；GLSL的拜会接口是Column-Major，比如MyMatrix[3]回去的是第3列。
寄存器存储上的：每个元素是按行存储在寄存器中、依旧按列存储在寄存器中。需要关注它的相似意况举例是，float2x3的MyMatrix，到底是占有2个寄存器（Row-Major）、依旧3个寄存器（Column-Major）。在HLSL里，能够因此#pragmapack_matrix设定row_major或者column_major。

上述意况，互不相干。
接下来，ShaderLab中，数学上是Column
Vector、访问接口上是Row-Major、存储上是（尚未查明）。

Properties

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
    Properties {
    _Range ("My Range", Range (0.02,0.15)) = 0.07 // sliders
    _Color ("My Color", Color) = (.34, .85, .92, 1) // color
    _2D ("My Texture 2D", 2D) = "" {} // textures
    _Rect("My Rectangle", Rect) = "name" { }
    _Cube ("My Cubemap", Cube) = "name" { }
    _Float ("My Float", Float) = 1
    _Vector ("My Vector", Vector) = (1,2,3,4)

    // Display as a toggle.
    [Toggle] _Invert ("Invert color?", Float) = 0
    // Blend mode values
    [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _Blend ("Blend mode", Float) = 1
    //setup corresponding shader keywords.
    [KeywordEnum(Off, On)] _UseSpecular ("Use Specular",  Float) = 0
    }

    // Shader
    SubShader{
        Pass{
          //...
          uniform float4 _Color;
          //...
          float4 frag() : COLOR{ return fixed4(_Color); }
          //...
             #pragma multi_compile __ _USESPECULAR_ON
          }
    }

    //fixed pipeline
    SubShader   {
        Pass{
            Color[_Color]
        }
    }
}

Shader在Unity编辑器透露给美术的参数，通过Properties来实现。
所有可能的参数如上所示。首要也就Float、Vector和Texture这3类。
除此之外通过编辑器编辑Properties，脚本也可以经过Material的接口（比如SetFloat、SetTexture编辑）
从此未来在Shader程序通过[name]（固定管线）或直接name（可编程Shader）访问这么些属性。
在每一个Property后边也能类似C#那么充分Attribute，以高达额外UI面板成效。详见MaterialPropertyDrawer.html。

Shader形态之3：SurfaceShader

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
    Properties {   }

    // Surface Shader
    SubShader {
      Tags { "RenderType" = "Opaque" }
      CGPROGRAM
      #pragma surface surf Lambert
      struct Input {
          float4 color : COLOR;
      };
      void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
          o.Albedo = 1;
      }
      ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

SurfaceShader可以认为是一个光照Shader的语法糖、一个光照VS/FS的生成器。缩小了开发者写重复代码的急需。
在手游，由于对性能要求相比高，所以不指出选拔SurfaceShader。因为SurfaceShader是一个相比较“通用”的效果，而通用往往导致性能不高。
特色是在SubShader里冒出CGPROGRAM和ENDCG块。（而不是出新在Pass里。因为SurfaceShader自己会编译成六个Pass。）
编译指令是：
#pragma surface surfaceFunction lightModel [optionalparams]
surfaceFunction：surfaceShader函数，形如void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
lightModel：使用的普照形式。包括Lambert（漫反射）和BlinnPhong（镜面反射）。
- 也得以协调定义光照函数。比如编译指令为#pragma surface surf MyCalc
  - 在Shader里定义half4 LightingMyCalc (SurfaceOutput s, 参数略)函数举行处理(函数名在签名加上了“Lighting”）。
  - 详见Custom Lighting models in Surface
    Shaders
您定义输入数据结构（比如下边的Input）、编写自己的Surface函数处理输入、最后输出修改过后的SurfaceOutput。SurfaceOutput的概念为

struct SurfaceOutput {
    half3 Albedo; // 纹理颜色值（r, g, b)
    half3 Normal; // 法向量(x, y, z)
    half3 Emission; // 自发光颜色值(r, g, b)
    half Specular; // 镜面反射度
    half Gloss; // 光泽度
    half Alpha; // 不透明度
};

渲染路径的内部阶段和Pass的LightMode标签

每个渲染路径的中间会再分为多少个等级。
下一场，Shader里的每个Pass，都得以指定为不同的LightMode。而LightMode实际就是说：“我希望那一个Pass在这么些XXX渲染路径的这一个YYY子阶段被实践”。

Vertex Lit

渲染路径内部子阶段	对应的LightMode	描述
Vertex	`"Vertex"`	渲染无LightMap物体
VertexLMRGBM	`"VertexLMRGBM"`	渲染有RGBM编码的LightMap物体
VertexLM	`"VertexLM"`	渲染有双LDR编码的LightMap物体

Unity渲染路径（Rendering Path）序列

Shader

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
    // ...
}

2014-0720-1707-17-42.png

Shader的名字会直接控制shader在material里出现的路径

数据类型影响属性

精度够用就好。
- 水彩和单位向量，使用fixed
- 此外意况，尽量拔取half（即范围在[-6万,
  +6万]内、精确到小数点后3.3位）；否则才使用float。

概述

开发者可以在Unity工程的PlayerSettings设置对渲染路径举行3选1：

Deferred
Lighting，延迟光照路径。3者中最高质地量还原光照阴影。光照性能只与最终像素数目有关，光源数量再多都不会潜移默化属性。
Forward
Rendering，顺序渲染路径。能表明出Shader全部特点的渲染路径，当然也就协理像素级光照。最常用、效用最自由，性能与光源数目*受光照物体数目有关，具体性质视乎其实际运用到的Shader的复杂度。
Vertex
Lit，顶点光照路径。顶点级光照。性能最高、兼容性最强、协理特色最少、质地最差。

FallBack

Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"{
    SubShader { Pass {} }

    FallBack "Diffuse" // "Diffuse"即Unity预制的固有Shader
    // FallBack Off //将关闭FallBack
}

当本Shader的持有SubShader都不帮忙当前显卡，就会利用FallBack语句指定的另一个Shader。FallBack最好指定Unity自己预制的Shader实现，因其一般可以在此时此刻怀有显卡运行。

Deferred Ligting

渲染路径内部子阶段	对应的LightMode	描述
Base

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Hello World

Shader形态之1：固定管线

编辑器

活动装备GPU架构简述

使用Shader

ShaderLab中相继Space的坐标系

SubShader

参照资源

Shader形态之2：可编程Shader

Forward Rendering

Shader基础

Pass

Shader形态之4：Compiled Shader

Pass的Tag

Shader形态

涉及范围

Shader中的数据类型

Why Bothers？

SubShader的Tag

不同LightMode的Pass的被采用

ShaderLab中的Matrix

Properties

Shader形态之3：SurfaceShader

渲染路径的内部阶段和Pass的LightMode标签

Vertex Lit

Unity渲染路径（Rendering Path）序列

Shader

数据类型影响属性

概述

FallBack

Deferred Ligting

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ShaderLab中相继Space的坐标系

SubShader

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Shader基础

Pass

Shader形态之4：Compiled Shader

Pass的Tag

Shader形态

涉及范围

Shader中的数据类型

Why Bothers？

SubShader的Tag

不同LightMode的Pass的被采用

ShaderLab中的Matrix

Properties

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数据类型影响属性

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