Unity-Shader編寫基礎及注意事項（二）

1. 座標系規則：Unity中存在空間座標系，模型座標系，相機座標系以及屏幕座標系。注意：空間座標系和模型座標系均是左手座標系，+z在物體的正前方，相機座標系是右手座標系，+z指向相機後方。
2. 座標系變換：包含平移、旋轉和縮放變換。注意：三維座標的平移不能用3X3矩陣表示，所以擴展到4X4的齊次座標。Unity-Shader中大多數用到4X4齊次矩陣變換，如下公式爲座標變換原理。

3. 點積（內積）與叉乘（外積）：記住一句順口溜就好，點積計算角度，叉乘判斷方位。比如：你要判斷敵人在你什麼方位，通過點積可以計算敵人與你的夾角度數，但不知道敵人在你的左邊還是右邊，這個時候叉乘便可以計算你與敵人的方位。

4. Unity中的Shader一般包括四種：
   （1）Standard Surface Shader:包含標準光照模型，基於物理渲染的標準表面着色器，這個可以使用於大多數的模型渲染，除非需要添加其他特效才需要自己編寫，否則一般unity自帶的shader就夠用了。
   （2）Unlit Shader：不包含光照模型，包含霧效的頂點/片元着色器。
   （3）Image Effect Shader：爲實現各種屏幕後效提供了一個模板。
   （4）Compute Shader：不參與渲染流程，這可以說是CPU利用GPU並行高效計算的接口。

5. unity中所謂的表面着色器實質上是頂點/片元着色器的更加高級抽象的表示而已。

6. 頂點/片元着色器的基本結構如下：

//每個Shader都有一個專屬 名字，冒號裏面的便是Unity面板顯示的shader名字
Shader "MyShader"{
//shader中計算或是傳遞所需要的屬性，在Unity面板中可以顯示所需要的屬性，如貼圖，顏色等
Properties{
}
//針對顯卡A的Shader
SubShader{
//及其重要的部分，一個pass代表一次2渲染，基本上大部分代碼都寫在Pass塊中
Pass{
   	//先設置渲染狀態和標籤
   	//這裏開始CG代碼的編寫
   	CGPROGRAM
   	//聲明頂點/片元着色器函數名分別爲vert和frag
   	#pragma vertex vert
   	#pragma fragment frag
   	//頂點着色器函數
   	//POSITION以及SV-POSITION爲CG/HLSL中的語義，該語義不可忽略，他告訴函數需要哪些輸入和輸出，其中POSITION告訴vert函數的輸入v，將模型頂點座標填入v中；SV-POSITION告訴函數輸出返回值爲裁剪空間的頂點座標。
   	float4 vert（float4 v:POSITION）:SV_POSITION
   	{
   		return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);
   	}
   	//片元着色器函數
   	float4 frag():SV_Target
   	{
   		return fixed4(1.0,1.0,1.0,1.0);
   	}
   	//這裏結束CG代碼的編寫
   	ENDCG
   	}
}
//針對顯卡B的Shader
SubShader{

}
//上述SubShader都失敗時調用低級的渲染Shader
Fallback “VertexLit”
}

• ShaderLab屬性類型和CG變量類型關係：

ShaderLab屬性類型	CG變量類型
Color,Vector	float4,half4,fixed4
Range,Float	float,half,fixed
2D	sampler2D
3D	sampler3D

• 內置包含文件，類似於C++中頭文件的引用：

CGPROGRAM
......
#include "UnityCG.cginc"
......
ENDCG