以下是“深入浅出掌握Unity ShaderLab语法基础”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。本攻略将介绍ShaderLab的语法基础，包括着色器的结构、变量、函数、指令等内容。通过学习本攻略，您将能够深入了解ShaderLab的语法，并能够编写简单的着色器。
步骤
1. 着色器的结构
ShaderLab着色器由三个部分组成：属性、子着色器和指令。属性定义了着色器的输入，子着色器定义了着色器的输出，指令定义了着色器的行为。
以下是一个简单的着色器结构示例：
Shader "Custom/MyShader" {
Properties {
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader {
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 _Color;
v2f vert (appdata v) {
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
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。在子着色器中，我们定义了一个名为“Pass”的通道，并在其中编写了顶点着色器和片段着色器的代码。在顶点着色器中，我们定义了一个名为“appdata”的结构体，并在其中定义了顶点和纹理坐标。在片段着色器中，我们定义了一个名为“v2f”的结构体，并在其中定义了纹理坐标和像素颜色。最后，我们使用tex2D函数来获取纹理颜色，并将其与颜色属性相乘，得到最终的像素颜色。
2. 变量和函数
ShaderLab中的变量和函数与其他编程语言类似。变量可以是全局变量、局部变量或结构体变量。函数可以是顶点着色器函数、片段着色器函数或自定义函数。
以下是一个变量和函数示例：
Shader "Custom/MyShader" {
Properties {
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader {
Pass {
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
float _MyFloat;
struct appdata {
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f {
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _Color;
v2f vert (appdata v) {
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _Color * _MyFloat;
return col;
}
float MyFunction(float a, float b) {
return a + b;
}
ENDCG
}
}
FallBack "Diffuse"
}
在上面的示例代码中，我们定义了一个名为“_MyFloat”的全局变量，并在片段着色器中使用它来调整像素颜色。我们还定义了一个名为“MyFunction”的自定义函数，并在其中定义了两个参数a和b。在函数中，我们将a和b相加，并返回结果。
3. 指令
ShaderLab中的指令用于控制着色器的行为。常用的指令包括#pragma、CGPROGRAM、ENDCG、sampler2D等。
以下是一个指令示例：
Shader "Custom/MyShader" {
Properties {
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
}
SubShader {
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 _Color;
v2f vert (appdata v) {
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
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，我们使用#pragma指令来指定顶点着色器和片段着色器的函数名称。我们还使用#include指令来包含UnityCG.cginc文件，该文件包含了许多有用的函数和变量。最后，我们使用FallBack指令来指定备用着色器。
4. 示例一
在这个示例中，我们将创建一个简单的着色器，用于将纹理颜色转换为灰度颜色。
- 在Unity中创建一个新的着色器，并将其命名为“GrayScaleShader”。
- 在着色器中，定义一个名为“_MainTex”的属性，并将其类型设置为2D纹理。
- 在子着色器中，定义一个名为“Pass”的通道，并在其中编写顶点着色器和片段着色器的代码。
- 在顶点着色器中，定义一个名为“appdata”的结构体，并在其中定义顶点和纹理坐标。
- 在片段着色器中，定义一个名为“v2f”的结构体，并在其中定义纹理坐标和像素颜色。
- 在片段着色器中，使用tex2D函数来获取纹理颜色，并将其转换为灰度颜色。
- 在片段着色器中，返回灰度颜色。
以下是一个示例代码：
Shader "Custom/GrayScaleShader" {
Properties {
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
}
SubShader {
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;
v2f vert (appdata v) {
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
float gray = dot(col.rgb, float3(0.299, 0.587, 0.114));
return fixed4(gray, gray, gray, col.a);
}
ENDCG
}
}
FallBack "Diffuse"
}
在上面的示例代码中，我们定义了一个名为“GrayScaleShader”的着色器，并在其中定义了一个名为“_MainTex”的属性。在子着色器中，我们定义了一个名为“Pass”的通道，并在其中编写了顶点着色器和片段着色器的代码。在片段着色器中，我们使用dot函数来计算红、绿、蓝三个通道的加权平均值，并将其返回为灰度颜色。
5. 示例二
在这个示例中，我们将创建一个更复杂的着色器，用于将纹理颜色转换为卡通风格的颜色。
- 在Unity中创建一个新的着色器，并将其命名为“CartoonShader”。
- 在着色器中，定义一个名为“_MainTex”的属性，并将其类型设置为2D纹理。
- 在子着色器中，定义一个名为“Pass”的通道，并在其中编写顶点着色器和片段着色器的代码。
- 在顶点着色器中，定义一个名为“appdata”的结构体，并在其中定义顶点和纹理坐标。
- 在片段着色器中，定义一个名为“v2f”的结构体，并在其中定义纹理坐标和像素颜色。
- 在片段着色器中，使用tex2D函数来获取纹理颜色，并将其转换为卡通风格的颜色。
- 在片段着色器中，返回卡通风格的颜色。
以下是一个示例代码：
Shader "Custom/CartoonShader" {
Properties {
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
}
SubShader {
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;
v2f vert (appdata v) {
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
float3 gray = dot(col.rgb, float3(0.299, 0.587, 0.114));
float3 edge = step(0.5, gray);
float3 cartoon = lerp(float3(0, 0, 0), float3(1, 1, 1), edge);
return fixed4(cartoon, col.a);
}
ENDCG
}
}
FallBack "Diffuse"
}
在上面的示例代码中，我们定义了一个名为“CartoonShader”的着色器，并在其中定义了一个名为“_MainTex”的属性。在子着色器中，我们定义了一个名为“Pass”的通道，并在其中编写了顶点着色器和片段着色器的代码。在片段着色器中，我们使用dot函数来计算红、绿、蓝三个通道的加权平均值，并将其转换为灰度颜色。然后，我们使用step函数来将灰度颜色转换为黑白边缘。最后，我们使用lerp函数来将黑白边缘转换为卡通风格的颜色。
结论
本攻略介绍了ShaderLab的语法基础，包括着色器的结构、变量、函数、指令等内容。通过学习本攻略，您可以深入了解ShaderLab的语法，并能够编写简单的着色器。同时，本攻略还提供了两个示例，分别演示了如何将纹理颜色转换为灰度颜色和卡通风格的颜色。
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