（三）Unity Shader基础知识（下）
Unity中的3种着色器
Unity Shader文件可以做很多事情，最重要的还是指定各种着色器所需的代码。在Unity中，我们可以使用以下三种形式来编写Unity Shader。不管使用哪种形式，真正意义上的shader代码都需要包含在shaderLab语义块中。如下：
Shader "MyShader"{ Properties{ //所需各种属性 } SubShader{ //真正意义上的Shader代码会出现在这里 //表面着色器（Surface Shader）或者 //顶点/片元着色器（Vertex/Fragment Shader）或者 //固定函数着色器（Fixed Function Shader） } SubShader{ //和上一个SubShader类似 } }
1.表面着色器（Surface Shader）
表面着色器是Unity自己创造的一种着色器代码类型。
- 特点：
- 简单所需代码较少
- 渲染代价较大
它的本质和顶点/片元着色器一样，表面着色器继承了顶点/片元着色器，Unity在运行表面着色器时，会将它转换为顶点/片元着色器。它的价值在于，我们可以使用许多Unity为我们处理好的光照细节。
一个简单的表面着色器代码如下：
Shader "Custom/Simple Surface Shader" { SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } CGPROGRAM//开始使用Cg/HLSL编写 #pragma surface surf Lambert struct Input { float4 color:COLOR; }; void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { o.Alpha = 1; } ENDCG//结束 } FallBack "Diffuse" }
着色器被定义在SubShader语义块中CGPROGRAM和ENDCG之间，而非Pass语义块，原因是开发者不需要关心使用多少个Pass，如何使用Pass，Unity会做好这一切。这部分代码是用Cg/HLSL编写的，语法虽然一样，但是并不是标准的Cg/HLSL。
2、顶点/片元着色器（Vertex/Fragment Shader）
在Unity中我们可以使用Cg/HLSL语言来编写顶点/片元着色器，与表面着色器相比它更加复杂，但灵活性更强。
Shader "Custom/VertexFragment Shader" { SubShader { Pass//在Pass语义块内编写 { CGPROGRAM//开始 #pragma vertex vert #pragma fragment frag float4 vert (float4 v:POSITION) :SV_POSITION { return mul (UNITY_MATRIX_MVP,v); } fixed4 frag () : SV_Target { return fixed4(1.0,0.0,0.0,1.0); } ENDCG//结束 } } }
顶点/片元着色器的代码也需要定义在CGPROGRAM和ENDCG之间，与表面着色器不同的是，顶点/片元着色器是写在Pass语义块里，而非SubShader内。原因是我们需要自己定义每个Pass需要使用的Shader代码，使其更加灵活，更好的控制渲染的实现细节。
3、固定函数着色器（Fixed Function Shader）（已抛弃）
上述两种Unity Shader都使用了可编程管线。对一些较旧的设备（如GPU仅支持DirectX 7.0、OpenGL 1.5或OpenGL ES 1.1）例如iPhone3，他们并不支持可编程管线着色器，这时候我们就需要使用固定函数着色器来完成渲染。一个非常简单的固定函数着色器示例代码：
Shader "Tuorial/Basic"{ Properties{ _Color("Main Color",Color) = (1,0.5,0.5,1) } SubShader{ Pass{ Material{ Diffuse [_Color] } Lighting On } } }
固定函数着色器的代码被定义在Pass语义块中，这些代码相当于Pass中一些的渲染设置。
对于固定函数着色器来说，我们需要完全使用ShaderLab的渲染设置命令来进行编写，而非使用Cg/HLSL。现在大多数GPU都支持可编程的渲染管线，渐渐被抛弃使用。Unity5.2之后的固定着色器，其实都被Unity编译成顶点/片元着色器，真正的固定函数着色器已经不存在了。
Unity Shader 的本质
Unity Shader并不是真正的Shader，它实质上就是一个ShaderLab文件，硬盘上以.shader结尾作为后缀的文件，但是ShaderLab可以做的事情远远多于传统意义上的shader。
但是UnityShader被高度封装，部分Shader类型和语法被限制，如曲面细分着色器，几何着色器等。可以说，Unity Shader提供了一种同时控制多渲染流水线的方法，不仅仅是封装部分Shader。我们在使用时不需要关注太多的渲染引擎底层的实现细节。
UnityShader是用ShaderLab编写的，对于表面着色器和顶点/片元着色器，我们可以在ShaderLab里嵌套Cg/HLSL语言编写着色器代码，这些Cg/HLSL代码嵌套在CGPROGRAM和ENDCG之间。Cg和DX9风格的HLSL从写法上很像几乎是同一种语言，因此Unity里Cg和HLSL几乎等价。通常Cg代码块是位于Pass语义块内。
Pass{ CGPROGRAM //编译指令例如 #pragma vertex vert #pragma fragment frag //Cg代码 ENDCG //其他设置 }
前面说过在表面着色器中，Cg/HLSL代码是在SubShader语义块中，这里有点矛盾。但是不要忘记，表面着色器继承了顶点/片元着色器，Unity在运行表面着色器时，会将它转换为一个包含多个Pass的顶点/片元着色器。我们可以通过show generated code按钮来进行查看生成的真正的顶点/片元着色器。
所以说UnityShader只有两种形式：顶点/片元着色器和固定函数着色器。但是Unity5.2之后的版本，固定函数着色器也会在背后转化成顶点/片元着色器，所以说Unity中只存在顶点/片元着色器。
Unity编辑器会把Cg片段编译成汇编等低级语言，使用不同的编译器把Cg编译到对应平台上，这样切换平台平台时就不会重新编译。Compile and Show code按钮可以选择观察为特定平台编译后的汇编代码。当发布游戏时，在目标平台不需要的代码就会移除。
