第二章 （1）表面着色器和纹理映射

                                （1）  表面着色器和纹理映射

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 下面这个 图 呢 是我们 unity3d  Shader 的 一个 工作流程图

大体流程：

• 逐定点修改器    用于模型顶点的修改操作（如果没有需要的话可以直接下一个步骤）；顶点修改器的 输出参数 是我们的 表面着色器的  输入参数，( Input )   如果没有修改就是 原样输出
• 表面（函数）着色器  经过一系列 需要的计算， 将结果输入到 SurfaceOutput 中 做为  光照模型的 传入参数
• 光照模型  使用表面函数 输入的信息  以及场景中的  光源信息 结合 （物理计算）  最后到的 像素点的颜色信息

 

    其中  Input   SurfaceOutput  这两个结构体 分别是

• Input                  表 面函数输入 结构体
• SurfaceOutput   表 面函数输出 结构体

   

   后面的 章节 也就是围绕这个五个 部分 进行详细的讲解

 

 

 

漫反射着色原理：

 一个标准的 漫反射shader

Shader "Custom/chapter02/CustomDiffuse"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }         //渲染类型为不透明
        LOD 200

        CGPROGRAM                              //*****渲染队 开始 标记  
 
        //第一个 编译器指令  指定了用到的表面函数 以及 光照模型 还有其他的 渲染设置

        //-surface surf
        //指定当前表面 处理函数为  surf
        //-Standard  
        //使用的是标准的 光照模型  unity 为我们提供的 一个标准光照模型资源 ；这里也可以自定义光照模型
        //-fullforwardshadows    
        //使用的阴影效果
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows    

        //第二个 编译器指令   指定了 使用的 shader 模型版本为  3.0
        #pragma target 3.0

        // 表面函数的 输入结构体 （应为Unity shader 输入结构体 不能为 空，所以即使没有 贴图 这里也不能为 空）
        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        //为属性值 关联的变量
        fixed4 _Color;


        UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
        
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

        //表面处理函数  
        //--Input IN
        //表面输入结构体  
        //
        //--inout SurfaceOutputStandard 
        //标准表面输出结构体; 填充完毕之后 就会返回到 标准光照模型 standard 里面进行光照计算 最终会到的像素值
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            fixed4 c = _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
        }
        ENDCG                                   //*****渲染队 结束 标记    
    }
    FallBack "Diffuse"
}

 

设置光照模型 为 兰伯特光照模型 lambert, 相对于 标准光照模型 SurfaceOutput;  lambert 更简单 运算更快 修改两个地方就可以 

#pragma surface surf Lambert fullforwardshadows

void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
{
     fixed4 c = _Color;
     o.Albedo = c.rgb;
}

//Lambert  光照的模型 需要对应的 表面函数 输出结构体

 

 

 

压缩 数组  压缩矩阵：

Unity Shader  重要 数据类型  压缩 数组； CG 里面有两种数据类型

•   单值         :     float       int
•   压缩数组  :     float3     int4   
•   压缩矩阵  ：   float4*4（4*4的 float 矩阵）

    压缩数组 可以拆分：

    float3 ==>  {x, y, z}      ||    {r, g, b}

    float4 ==>  {x, y, z,w}   ||    {r, g, b,a}

压缩数组的

●  混写：swizzling

--CG
o.Albdeo = _Color.rgb

--C# 示例 非真实  CG  代码
o.Albdeo.r =  _Color.r
o.Albdeo.g =  _Color.g
o.Albdeo.b =  _Color.b

  调换 RGB 通道 值

_Color.brg     //就能达到 调换 R 通道 和 B 通道的值

●  涂抹：smearing

 单值 赋给 压缩数字； 压缩数组的各个 分量 均被 赋值

o.Albedo = 0 //(0,0,0)

●  遮罩：masking      只对 压缩数组 指定分量 进行赋值

o.Albedo.rg = _Color.rg

●  压缩矩阵 

float4*4  matrix;          // 4*4 压缩矩阵

//... .. .

float first = matrix._m00; // 得到第一行 第一列的 数据
float last  = matrix._m33; // 得到第三行 第三列的 数据



_mrc

float4 diagonal = matrix._m00_m11_m22_m33  //连式获取 对角线矩阵数据

float4 firstRow = matrix[0]                //获取矩阵 第一行数据

float4 firstRow1= matrix._m00_m01_m02_m03  //获取矩阵 第一行数据 (连式方式)