Unity图形学之ShaderLab入门基础

以下是“Unity图形学之ShaderLab入门基础”的完整攻略，包含两个示例。

简介

ShaderLab是Unity中用于编写着色器的语言，它是一种基于标记的语言，可以用于编写顶点着色器、片段着色器、表面着色器等。本攻略将详细讲解如何使用ShaderLab编写基本的着色器，并提供两个示例。

着色器语法

ShaderLab的语法由标记和标记块组成。标记以“#”开头，标记块由一对大括号“{}”包围。下面是一个简单的ShaderLab示例：

Shader "Custom/MyShader" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            float4 _Color;

            v2f vert (appdata v) {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _Color;
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
    FallBack "Diffuse"
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为“Custom/MyShader”的着色器，并在其中定义了两个属性：_MainTex和_Color。我们使用SubShader标记定义了一个子着色器，并在其中定义了一个Pass标记块。在Pass标记块中，我们使用CGPROGRAM标记块定义了一个CG程序，并在其中定义了一个顶点着色器和一个片段着色器。

示例一

在这个示例中，我们将创建一个简单的着色器，并将其应用于一个立方体上。

1. 创建一个新的3D游戏，并将其命名为“ShaderDemo”。
2. 在场景中创建一个立方体，并将其命名为“Cube”。
3. 在Project视图中创建一个新的着色器，并将其命名为“CustomShader”。
4. 双击“CustomShader”打开着色器编辑器。
5. 在着色器编辑器中，将着色器语言设置为“ShaderLab”。
6. 在着色器编辑器中，编写以下代码：

Shader "Custom/MyShader" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            float4 _Color;

            v2f vert (appdata v) {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _Color;
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
    FallBack "Diffuse"
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为“Custom/MyShader”的着色器，并在其中定义了两个属性：_MainTex和_Color。我们使用SubShader标记定义了一个子着色器，并在其中定义了一个Pass标记块。在Pass标记块中，我们使用CGPROGRAM标记块定义了一个CG程序，并在其中定义了一个顶点着色器和一个片段着色器。

1. 将“CustomShader”应用于“Cube”对象上。

示例二

在这个示例中，我们将创建一个简单的着色器，并将其应用于一个球体上，并使用代码控制球体的颜色。

1. 创建一个新的3D游戏，并将其命名为“ShaderDemo”。
2. 在场景中创建一个球体，并将其命名为“Sphere”。
3. 在Project视图中创建一个新的着色器，并将其命名为“CustomShader”。
4. 双击“CustomShader”打开着色器编辑器。
5. 在着色器编辑器中，将着色器语言设置为“ShaderLab”。
6. 在着色器编辑器中，编写以下代码：

Shader "Custom/MyShader" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
            };

            struct v2f {
                float4 vertex : SV_POSITION;
                fixed4 color : COLOR;
            };

            float4 _Color;

            v2f vert (appdata v) {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.color = _Color;
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                return i.color;
            }
            ENDCG
        }
    }
    FallBack "Diffuse"
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为“Custom/MyShader”的着色器，并在其中定义了一个属性：_Color。我们使用SubShader标记定义了一个子着色器，并在其中定义了一个Pass标记块。在Pass标记块中，我们使用CGPROGRAM标记块定义了一个CG程序，并在其中定义了一个顶点着色器和一个片段着色器。

1. 将“CustomShader”应用于“Sphere”对象上。
2. 在“Sphere”对象上添加一个脚本组件，并将其命名为“ColorScript”。
3. 在“ColorScript”脚本中，编写以下代码：

using UnityEngine;

public class ColorScript : MonoBehaviour
{
    public Color color = Color.white;

    void Update()
    {
        Renderer renderer = GetComponent<Renderer>();
        renderer.material.SetColor("_Color", color);
    }
}

在上面的示例代码中，我们在Update()方法中使用GetComponent()方法获取Renderer组件，并使用material.SetColor()方法设置着色器的颜色属性。

1. 在Inspector视图中，将“ColorScript”的color属性设置为所需的颜色。

结论

本攻略介绍了如何使用ShaderLab编写基本的着色器，并提供了两个示例。ShaderLab是Unity中用于编写着色器的语言，它是一种基于标记的语言，可以用于编写顶点着色器、片段着色器、表面着色器等。通过学习ShaderLab，您可以更好地理解Unity中的图形学原理，并创建自己的着色器。