【Unity Shader学习】Shader学习笔记01

1.Fixed function shader：属于固定渲染管线Shader，用于高级Shader在老显卡无法显示时的情况下，使用的是ShaderLab语言。

2.Shader包含的文件在Unity中后缀为.cginc。（放在CgIncludes文件夹下）

3.PassDef有三种形态：固定管线、可编程Shader、SufaceShader

4.CG语言与HLSL语言大体上一致，通常使用CG+OpenGL或HLSL+D3D。

5.Lambert光照模型：包含环境光和漫反射光，是一种经验模型，用于纸张、粗糙墙壁等物体。

当该顶点的法向量和指向光源的向量点乘结果小于0时该顶点不接受光照。

环境光公式：I_ambi=K_d * I _a 

漫反射公式：I_diff=K_d * I_I * (N·L)

6.Phong光照模型：包含环境光、漫反射及高光，用于金属这样的光滑表面。

高光公式：I_spec = k_z * I_I(V·R)^n_s

BlinnPhong模型求镜面反射的方法是：由指向光源的向量L和指向摄像机的向量V求和得到一个半角向量H，然后求法线N与半角向量H的点积，值越大表示镜面反射高光越强。（避免了求反射向量R的过程，直接通过N，H的点积求得镜面反射高光值）

7.为什么使用FallBack：当SubShader无法在当前显卡运行时，可以回滚到一个Unity内置的通用Pass。

8.在顶点处理时必须对顶点进行合适的MVP变换，否则将看不到几何模型的正确显示。

9.光照计算点乘结果如果为负值是没有意义的，可以通过Saturate函数将值限定在0-1之间。

例如：float ndotl = saturate(dot(N,L));     o.color = _LightColor0 * ndotl;

10.为了防止点乘结果不准确，在点乘之前应该将向量进行归一化。

例如：float3 N = normalize(v.normal); float3 L = normalize(_WorldSpaceLightPos0);

11.光照计算应当在同一坐标空间下进行。

12.使用swizzle方法可以自由获取向量的各个分量：

例如：float4(1,2,3,4).xyz的值为float3(1,2,3)

13.通过使用passTag可以设置当前光照模式。

例如：

tags{"LightMode" = "ForwardBase"}（支持环境光、直接光、点光源）

tags{"LightMode" = "Vertex"}（只显示点光源）

14.直接将物体法线向量转换到世界坐标系下去计算是错误的，应当将法线向量乘以转逆矩阵。

例如：

N = mul(float4(N,0),_World2Object).xyz;（CG语言中将变换矩阵写在mul函数的第二个参数的位置时表示向量乘以当前变换矩阵的转置）

15.要实现平滑的光照效果可以将光照计算放在片元函数中（顶点程序计算光照执行效率高，片元程序计算光照较慢但更为细腻平滑）

16.Unity法线从本地空间跳转到世界空间的两种方式：

1. N = mul(float4(N,0),unity_WorldToObject).xyz;（将法线向量乘以变换矩阵的逆转矩阵）
2. N = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);(使用Unity自带的方法将法线向量转换到世界空间，之后无需再做单位化)