基本信息

mul函数

mul函数,是表示矩阵M和向量V进行点乘,得到一个向量Z,这个向量Z就是对向量V进行矩阵变换后得到的值。 
HLSL的mul函数接受mul(V, M)或mul(M, V),要注意通常HLSL要依DirectX计算(V * M)使用mul(V, M)的形式. 
特别需要小心的是,V如果是float3,前后行列不等,违反HLSL规范,但shader编译也不报错,直接当成float4(V, 0)处理,而不是当成float4(V, 1).即mul(float3, M)中的float3被当成向量,而不是顶点. 
Unity3d 中,若是OpenGL,用的应该是GLSL,mul方法是(M,V)。

矩阵

内置的矩阵(float4x4):

名称说明
UNITY_MATRIX_MVP 当前模型视图投影矩阵
UNITY_MATRIX_MV 当前模型视图矩阵
UNITY_MATRIX_V 当前视图矩阵
UNITY_MATRIX_P 当前的投影矩阵
UNITY_MATRIX_VP 当前视图投影矩阵
UNITY_MATRIX_T_MV 模型视图矩阵的转置
UNITY_MATRIX_IT_MV 模型视图矩阵的逆转置
_Object2World 当前模型矩阵
_World2Object 当前世界矩阵的逆矩阵

这里要特别说明一下UnityObjectToClipPos(v.vertex)) 方法,官方网站上说明,在写Instanced Shader时,通常情况下并不用在意顶点空间转换,因为所有内建的矩阵名字在Instanced Shader中都是被重定义过的,如果直接使用UNITY_MATRIX_MVP,会引入一个额外的矩阵乘法运算,所以推荐使用UnityObjectToClipPos / UnityObjectToViewPos函数,它们会把这一次额外的矩阵乘法优化为向量-矩阵乘法。

相机

名称类型数值
_WorldSpaceCameraPos float3 世界空间相机的位置
_ProjectionParams float4 x = 1.0(或如果当前使用翻转投影矩阵渲染则为-1.0),y是相机的近平面,z是相机的远平面,w是1 / FarPlane
_ScreenParams float4 x是相机的渲染目标在像素里的宽度,y是相机的渲染目标在像素里的高度,z是1.0 + 1.0 /宽度和w是1.0 + 1.0 /高度
_ZBufferParams float4 用于线性化Z缓冲区的值。x(1-far /near),y(far/near)、z(x /far)和w(y /far)
unity_OrthoParams float4 x是正交的相机的宽度,y是正交的相机的高度,z是未使用的,为正交的相机时w为1.0,透视相机时w为0.0
unity_CameraProjection float4x4 摄像机的投影矩阵
unity_CameraInvProjection float4x4 摄像机的投影矩阵的逆矩阵
unity_CameraWorldClipPlanes[6] float4 相机锥平面世界空间方程,按顺序为:左、右、底部、顶部、近、远

光照

名称类型数值
_LightColor0(Lighting.cginc中声明) fixed4 光照颜色
_worldspacelightpos0 float4 方向光:(世界空间方向,0)。其他光:(世界空间位置,1)
_LightMatrix0(AutoLight.cginc声明) float4x4 world-to-light矩阵。用于样品cookie 和衰减纹理
unity_4LightPosX0、unity_4LightPosY0 unity_4lightposz0 float4 (仅ForwardBase通道)前四个不重要的点光源的世界空间坐标
unity_4lightatten0 float4 (仅ForwardBase通道)前四个不重要的点光源的衰减系数
unity_lightcolor half4[4] (仅ForwardBase通过)前四个不重要的点光源的颜色数组

在Shader的光照通道里的延迟着色和延迟光照(在unitydeferredlibrary.cginc):

名称类型数值
_LightColor float4 光照颜色
_LightMatrix0 float4x4 world-to-light矩阵。用于样品cookie 和衰减纹理

多光源下,最多8个光源在顶点通道,排序为从最亮的开始

名称类型数值
unity_LightColor half4[8] 光照颜色数组
unity_LightPosition float4[8] 视图空间光源的位置。方向光源的坐标是(-方向,0);(位置,1)用于点/点指示灯,点光源,聚光灯的坐标是(位置,1)
unity_LightAtten half4[8] 光源衰减的系数。X是cos(spotAngle/2)或非聚光灯为-1;Y为1/COS(spotangle / 4)或非聚光灯为-1;Z是衰减的二次方;W是正方形光源的范围
unity_SpotDirection float4[8] 视图空间聚光灯的位置;(0,0,1,0)则非聚光灯。