0评论

Shader基本结构—子着色器SubShader

文章来自CSDN博客 2018-10-12 10浏览

想免费获取内部独家PPT资料库?观看行业大牛直播?点击加入腾讯游戏学院游戏开发行业精英群711501594

上一篇文章给大家介绍了Shader基本结构,但是对子着色器SubShader只是简单提了一些,为此,这篇就详细介绍子着色器SubShader。

子着色器SubShader

写法:
写在SubShader的第一句
Tags { "TagName1" = "Value1“ ”TagName2" = "Value2" }

比如
Tags { "RenderType"="Opaque" }

一、标签(Tags)

1.”Queue”标签。定义渲染顺序。预制的值为
(1)”Background”。值为1000。比如用于天空盒。
(2)”Geometry”。值为2000。大部分物体在这个队列。不透明的物体也在这里。这个队列内部的物体的渲染顺序会有进一步的优化(应该是从近到远,early-z test可以剔除不需经过FS处理的片元)。其他队列的物体都是按空间位置的从远到近进行渲染。
(3)”AlphaTest”。值为2450。已进行AlphaTest的物体在这个队列。
(4)”Transparent”。值为3000。透明物体。
(5)”Overlay”。值为4000。比如镜头光晕。
(6)用户可以定义任意值,比如”Queue”=”Geometry+10”

2.“RenderType”标签。Unity可以运行时替换符合特定RenderType的所有Shader。Camera.RenderWithShader或者Camera.SetReplacementShader配合使用。Unity内置的RenderType包括:
(1)”Opaque”:绝大部分不透明的物体都使用这个;
(2)”Transparent”:绝大部分透明的物体、包括粒子特效都使用这个;
(3)”Background”:天空盒都使用这个;
(4)”Overlay”:GUI、镜头光晕都使用这个;
(5)还有其他可参考Rendering with Replaced Shaders;用户也可以定义任意自己的RenderType字符串。

3.”ForceNoShadowCasting”,值为”true”时,表示不接受阴影。

4.”IgnoreProjector”,值为”true”时,表示不接受Projector组件的投影。

Pass的Tag

最重要Tag是 “LightMode”,指定Pass和Unity的哪一种渲染路径(“Rendering Path”)搭配使用。除最重要的ForwardBase、ForwardAdd外,这里需额外提醒的Tag取值可包括:
  1. Always,永远都渲染,但不处理光照。
  2. ShadowCaster,用于渲染产生阴影的物体。
  3. ShadowCollector,用于收集物体阴影到屏幕坐标Buff里。
另外关于Shader中的数据类型 有三种数据类型 float、half、fixed。

这3种基本数值类型可以再组成vector和matrix,比如half3是由3个half组成、float4x4是由16个float组成。
(1)float:32位高精度浮点数。
(2)half:16位中精度浮点数。范围是[-6万, +6万],能精确到十进制的小数点后3.3位。
(3)fixed:11位低精度浮点数。范围是[-2, 2],精度是1/256。
数据类型的精度够用就好。例如,颜色和单位向量,使用fixed;其他情况,尽量使用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。
(4)saturate 是指 饱和处理,大于1就变成1,小于0就变成0

二、LOD级别

假如设定LOD级别(默认时是200),我们可以在质量控制里面设置某个质量级别能支持的最大LOD级别。如果设定支持的lod级别比shader需要的级别低,那该shader就不可用。

参考网上的资料:
VertexLit及其系列 = 100
Decal, Reflective VertexLit = 150
Diffuse = 200
Diffuse Detail, Reflective Bumped Unlit, Reflective Bumped VertexLit = 250
Bumped, Specular = 300
Bumped Specular = 400
Parallax = 500
Parallax Specular = 600

2.Material { Material Block }
这个模块控制了顶点光照的信息,包括漫反射、高光、环境光等
Diffuse: Color
默认颜色组件,基本颜色
Ambient: Color
环境颜色组件,物体在被RenderSettings里面设置的环境光照射时的颜色
Specular: Color
高光反射颜色
Shininess: Number
高光的锐利度,在0到1之间,0时高光巨大,1时高光尖锐。
Emission: Color
自发光,当物体没有被任何光线照射时的颜色。

最终颜色:
Ambient * RenderSettings ambient setting +(Light Color * Diffuse + Light Color * Specular) + Emission

3.Lighting On | Off
控制顶点光照的开关

4.Cull Back | Front | Off
控制剔除的面

5.ZTest (Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always)
深度测试模式,小于、大于、小于等于、大于等于、等于、不等于、一直时,才显示。

6.ZWrite On | Off
深度写入的开关

7.Fog { Fog Block }
这个模块可以给物体单独设置雾的效果。
示例:
Fog
{
Mode Exp2//Off | Global | Linear | Exp | Exp2
Color [_Color]
Density 0.1
Range 0,300
}

8.AlphaTest (Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always) CutoffValue
透明度测试,小于、大于、小于等于、大于等于、等于、不等于某值时显示

9.Blend SourceBlendMode DestBlendMode
设置混合模式。
  • One The value of one - use this to let either the source or the destination color come through fully.
  • Zero The value zero - use this to remove either the source or the destination values.
  • SrcColor The value of this stage is multiplied by the source color value.
  • SrcAlpha The value of this stage is multiplied by the source alpha value.
  • DstColor The value of this stage is multiplied by frame buffer source color value.
  • DstAlpha The value of this stage is multiplied by frame buffer source alpha value.
  • OneMinusSrcColor The value of this stage is multiplied by (1 - source color).
  • OneMinusSrcAlpha The value of this stage is multiplied by (1 - source alpha).
  • OneMinusDstColor The value of this stage is multiplied by (1 - destination color).
  • OneMinusDstAlpha The value of this stage is multiplied by (1 - destination alpha).

常用的混合模式:
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha//透明混合
Blend One One// 叠加
Blend OneMinusDstColor One// 软叠加
Blend DstColor Zero// 相乘
Blend DstColor SrcColor// 2x 相乘

10.Color Color value
当Light off时设置颜色

11.ColorMask RGB | A | 0 | any combination of R, G, B, A
过滤颜色,如果参数是RGB的一种或几种时,将过滤参数的颜色,如果是0,将过滤所以颜色

12.Offset OffsetFactor , OffsetUnits
设置Z缓存深度偏移

13.SeparateSpecular On | Off
控制顶点光照的高光开关,如果开了,那么在物体最终颜色基础上再加上高光颜色

14.ColorMaterial AmbientAndDiffuse | Emission
使用材质颜色代替环境光、漫反射或者自发光

三、在Pass中一般可以写以下的代码

Color Color 设定对象的纯颜色,可以是括号中的四个值,也可以是被方框包围的颜色属性名称
Material{Material Block} 材质被用于定义对象的材质属性,关于材质块的内容可以看下面的介绍
Lighting On/Off 定义上述材质块的定义是否有效,On时材质块效果有效,Off时颜色通过Color命令直接给出
SeparateSpecular On/Off 开启独立镜面反射,这个命令会添加高光光照到着色器通道的末尾,因此贴图对高光没有影响。只在光照开启时有效。

ColorMaterial AmbientAndDiffuse | Emission
使用每顶点的颜色替代材质中的颜色集。AmbientAndDiffuse 替代材质的阴影光和漫反射值;Emission 替代 材质中的光发射值。

Pash中材质块Material{}代码写法

上面已经说了,在Pass中可以书写材质块代码用于定义对象的材质属性,如下的代码可以写在材质块中:
Diffuse Color(R,G,B,A);对象基本颜色,漫反射
Ambient Color(R,G,B,A);环境光,当对象被RenderSettings.中设定的环境色所照射时对象所表现的颜色。
Specular Color(R,G,B,A);对象反射高光的颜色
Emission Color 对象自发光
Shininess Number 取值在0-1之间表示加亮时的光泽度

对象完整光照的最终颜色是:
FinalColor=Ambient * RenderSettings ambientsetting + (Light Color * Diffuse + Light Color *Specular) + Emission

即:最终颜色=环境光反射颜色* 渲染设置环境设置 (灯光颜色漫反射颜色+灯光颜色*镜面反射颜色)+自发光。来自:https://blog.csdn.net/st75033562/article/details/52486640