【Unity Shaders】使用CgInclude让你的Shader模块化——Unity内置的CgInclude文件
本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书(感谢原书作者),同一时候会加上一点个人理解或拓展。
这里是本书全部的插图。
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写在前面
啦啦啦,又开了新的一章。。。为什么会讲CgInclude呢?什么又是Cg呢?呜,按我的理解就是Cg是Shader语言里面的跨平台语言。众所周知,GLSL语言是工作在OpenGL接口上的,而HLSL语言是工作在DirectX接口上的。而Cg语言能够使用这两种不同的API,而不须要考虑平台问题。当然,这里面还有非常多平台相关的性能问题。
Unity同意在Shader中嵌套Cg代码片段,然后会再编译成OpenGL、DirectX、Flash等。以便让我们的Shader工作在不同的平台上。而使用CgInclude能够让我们重用代码,实现Shader的模块化。
实际上,我们之前在不知不觉中就使用过一系列Unity内置的CgInclude来编写Surface Shader。
还记得Lambert、BlingPhony光照函数吗?这就是使用了Unity提前为我们编写好的Cg片段。
理解并编写我们自己的CgInclude文件。有助于我们更快、更方便地改动Shader。
而在编写自己的文件之前,我们先来学习下Unity为我们提供了哪些内置的光照模型、函数和状态变量。
Surface Shader是Unity的骄傲,它为我们节省了非常多代码量,当中非常重要的原因就是它在背后为我们做了非常多工作。我们能够在Editor/Data/CGIncludes(MAC下是Content/CGIncludes)下找到这些代码。这些文件有的负责阴影和光照。有的则是一些辅助函数,还有一些负责平台依赖。假设没有它们,我们的Shader编写起来会变得更加费劲。
你能够在这个链接里找到Unity提供的一些信息。
以下通过使用UnityCG.cginc文件中面的辅助函数,来正式開始理解内置的CgInclude文件。
准备工作
- 创建一个新的场景和一个球体,加入一个平行光。
- 创建一个新的Shader和Material,能够命名为HelperFunctionShader。
- 把Shader赋给Material,把Material赋给球体。
- 最后,打开UnityCG.cginc文件。以便我们能够查看这些辅助函数的具体实现。
实现
- 在Properties块中加入以下新属性。我们须要一张纹理以及一个控制去色滑动条:
Properties { _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} _DesatValue ("Desaturate", Range(0, 1)) = 0.5 }
- 在CGPROGRAM里面加入上述新属性的引用:
sampler2D _MainTex; fixed _DesatValue;
注意:fixed类型的范围是-2.0到+2.0。精度是1/256,超过了就不行了哦! - 最后,改动surf函数。它里面使用了一个我们之前没有见过的函数——lerp和Luminance。Luminance函数是在UnityCG.cginc里面定义的。而lerp是Cg的一个函数。
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex); o.Albedo = lerp(c.rgb, Luminance(c.rgb), _DesatValue); o.Alpha = c.a; }
解释
// Converts color to luminance (grayscale) inline fixed Luminance( fixed3 c ) { return dot( c, fixed3(0.22, 0.707, 0.071) ); }