Unity Shader（顶点片元着色器Vertex&Fragment）

编译指令

功能：告知编辑器顶点和片段着色函数的名称

顶点着色器的编译指令

每有一个顶点执行一次

#pragma vertex vert

片元着色器的编译指令

每有一个像素就执行一次

#progma fragment frga

顶点语义绑定

顶点的模型坐标	float4 POSITION
顶点的屏幕坐标	float4 SV_POSITION
顶点的法线向量坐标	float3 NORMAL
第一个UV坐标	float4 TEXCOORD0
第二个...第四个UV坐标	float4 TEXCOORD1...3
顶点切线向量坐标	float4 TENGENT
顶点颜色值	float4 COLOR

常用函数库

辅助为跨平台的着色器编译宏和定义	HLSLSupport.cginc
常用全局变量	UnityShaderVariables.cginc
常用辅助函数	UnityCG.cginc
光、影函数	AutoLight.cginc
光照模型相关	Lighting.cginc
地形植被辅助	TerrainEngine.cginc
注意：函数库的源码地址Unity地址\Data\CGIncludes

UnityCG常用函数（UnityCG函数解释）

将顶点模型坐标转换为顶点屏幕坐标

UnityObjectToClipPos

实例（SubShader中必须要有Pass通道）

纯色Shader

顶点函数	参数	每个顶点的坐标位置语义绑定：POSITION（坐标位置） float4
	返回值	每个顶点的像素位置语义绑定：SV_POSITION（像素位置） float4
	作用：将三维空间坐标投影到二维窗口
片段函数	参数	无
	返回值	片段颜色值语义绑定：COLOR（颜色RGBA） float4
	作用：设置像素颜色

彩色Shader

顶点着色器输出结构体	空间位置：float4 position:SV_POSITION 0级纹理坐标：float4 color:TEXCOORD0
顶点函数	参数	每个顶点的坐标位置语义绑定：POSITION（坐标位置） float4
	返回值	输出结构体
	作用：将顶点当作色彩参数赋值
片段函数	参数	顶点着色器输出结构体
	返回值	片段颜色
	作用：直接将顶点输出的颜色设置到像素中显示

漫反射

进入库

#include "UnityCG.cginc"

顶点输入结构体

顶点位置

（float4）语义绑定：POSITION

法线

（float3）语义绑定：NORMAL

顶点输出结构体

像素位置

（float4）语义绑定：SV_POSIITON

法线

（float3）语义绑定：NORMAL

全局变量声明

光照颜色(內部值)

（float4）_LightColor0

漫反射颜色(属性)

顶点函数

输入结构体——输入

输出结构体——输出

步骤

矩阵变换

计算法线

输入法线扩充 float4(input.normal,0.0)

內部值 unity_WorldToObject

法线计算（固定公式）

mul(float4(input.normal,0.0),unity_WorldToObject).xyz

片段函数

顶点输出结构体

输入

语义绑定(COLOR)

输出

步骤

获取输入法线方向（float3）

normalize(input.normal)

获取入射光线法线方向（float3）

normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz)

备注：_WorldSpaceLightPos0（入射光方向）

计算漫反射值(float3)

公式	正向渲染公式 Diffuse=LightColorMainColorMax(0,dot(N,L))
	变量解释	LightColor（光照颜色）
		MainColor（漫反射颜色）
		入射光（N）
		光照法线（L）

合并环境光（float4）

漫反射扩充	float4 (diffuse,1.0)
添加环境光	+UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT
返回结果

注意：需要在Pass通道中设置Tags为正向渲染
"LightMode" = "ForwardBase"（光照模式设置成正向渲染）

//  顶点着色器的编译指令
//  每有一个顶点就执行一次
#pragma vertex vert
//  片元着色器的编译指令
//  每有一个像素就执行一次
#pragma fragment frag

#include "UnityCG.cginc"

    //  顶点输入结构体
    struct appdata
    {
        //  顶点模型坐标
        half4 vertexPos:POSITION;
        //  顶点法线向量
        half3 vertexNormal:NORMAL;
    };

    //  顶点输出结构体	
    struct v2f 
    {
        //  顶点屏幕坐标
        half4 screenPos:SV_POSITION;
        //  顶点屏幕法线
        half3 screenNormal:NORMAL;
	};

	//  声明漫反射颜色属性
	half4 _DiffuseCol;
	//  光照颜色【内部变量】
	half4 _LightColor0;

	//  顶点函数
	v2f vert(appdata data)
	{
		//  顶点输出结构体对象
		v2f o;
		//  将顶点模型坐标转换为顶点屏幕坐标
		o.screenPos = UnityObjectToClipPos(data.vertexPos);
		//  将顶点模型法线转换为顶点屏幕法线
		o.screenNormal = mul(half4(data.vertexNormal,1),unity_WorldToObject).xyz;
		//  返回结果
		return o;
	}

	//  片元函数
	half4 frag(v2f vertexInput):COLOR
	{
		//  求入射光线的单位向量
		half3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0);
		//  求法线向量的单位向量
		half3 normalDir = normalize(vertexInput.screenNormal);
		//  通过漫反射公式计算所得每个像素的颜色【兰伯特】
		//half3 diffuseColor = _DiffuseCol.rgb * _LightColor0.rgb * max(0,dot(lightDir,normalDir));
		//  通过漫反射公式计算所得每个像素的颜色【半兰伯特】
		half3 diffuseColor = _DiffuseCol.rgb * _LightColor0.rgb * (0.5 * (dot(lightDir,normalDir) + 0.5));
		//  添加漫反射颜色再加上环境光
		return half4(diffuseColor,1) + UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT;
	}