Shader 第一天讲解 Unity3D中面试中常问的shader，只修改定点数和像素

---恢复内容开始---

晏姣 2018/11/19 18:43:59
Shader "Shader1" //名称和路径
{
    Properties//属性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //变量名 标签    类型    初始值
        _Vector("_Vector",Vector)=(1,2,3,4)
        _int("_Int",int)=100
        _float("Float",float)=3.14
        _Range("Range",Range(1,10))=6
        _2D("Texture",2D)="white"{}//2D图片变量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多个 显卡运行时 从第一个开始运行
    {
        Pass //Pass块相当于一个方法 至少有一个Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定义变量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
                //half fixed float 可以互相代替
                //float 32存储 half 16存储 -6W到 6W
                //fixed 11存储 -2到 +2
                //顶点函数 片元函数
            #pragma    vertex vert //声明顶点函数
            #pragma fragment frag //声明片元函数
                struct a2v
                { //application vert
                    float4 vectex:POSITION;
                    float3 normal:NORMAL;
                    float4 texcoord:TEXCOORD0; //纹理坐标
                };
                struct v2f
                {
                    float4 position:SV_POSITION;
                    float3 temp:COLOR;
                };

                v2f vert(a2v v)
                    //Position是对参数的解释 SV_POSITION是对返回值的解释
                {
                    //float4 pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP.v);//转换屏幕坐标
                    //float4 pos=UnityObjectToClipPos(v);
                    //return pos;
                    float4 pos=UnityObjectToClipPos(v.vectex);
                    v2f f;
                    f.position=pos;
                    f.temp=v.normal;
                    return f;
                }
                fixed4 frag(v2f f):SV_Target 
                {
                    return fixed4(1,1,1,1);
                }
            ENDCG
        }
    }

}

 

Shader "Shader2" //名称和路径
{
    Properties//属性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //变量名 标签    类型    初始值
        _Vector("_Vector",Vector)=(1,2,3,4)
        _int("_Int",int)=100
        _float("Float",float)=3.14
        _Range("Range",Range(1,10))=6
        _2D("Texture",2D)="white"{}//2D图片变量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多个 显卡运行时 从第一个开始运行
    {
        Pass //Pass块相当于一个方法 至少有一个Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定义变量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
            #pragma    vertex vert //声明顶点函数
            #pragma fragment frag //声明片元函数
            #include "Lighting.cginc"//获取第一个直射光
                struct a2v
                {
                    float4 vectex:POSITION;
                    float3 normal:NORMAL;
                };
                struct v2f
                {
                    float4 position:SV_POSITION;
                    fixed3 color:COLOR;
                };
                v2f vert(a2v v)
                {
                    v2f f;
                    f.position=UnityObjectToClipPos(v.vectex);
//_WorldSpaceLightPos0.xyz 获取光的方向
                    fixed3 normalDir=UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                    fixed3 lightDir=normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                    fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*max(0,dot(lightDir,normalDir));
                    f.color=diffuse;
                    return f;
                }
                fixed4 frag(v2f f):SV_Target 
                {
                    return fixed4(f.color,1);
                }
            ENDCG
        }
    }

}

Shader "Shader2" //名称和路径
{
    Properties//属性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //变量名 标签    类型    初始值
        _Vector("_Vector",Vector)=(1,2,3,4)
        _int("_Int",int)=100
        _float("Float",float)=3.14
        _Range("Range",Range(1,10))=6
        _2D("Texture",2D)="white"{}//2D图片变量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多个 显卡运行时 从第一个开始运行
    {
        Pass //Pass块相当于一个方法 至少有一个Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定义变量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
            #pragma    vertex vert //声明顶点函数
            #pragma fragment frag //声明片元函数
            #include "Lighting.cginc"//获取第一个直射光
                struct a2v
                {
                    float4 vectex:POSITION;
                    float3 normal:NORMAL;
                };
                struct v2f
                {
                    float4 position:SV_POSITION;
                    fixed3 color:COLOR;
                };
                v2f vert(a2v v)
                {
                    v2f f;
                    f.position=UnityObjectToClipPos(v.vectex);
//_WorldSpaceLightPos0.xyz 获取光的方向
                    fixed3 normalDir=UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                    fixed3 lightDir=normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                    fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*max(0,dot(lightDir,normalDir));
                    f.color=diffuse;
                    return f;
                }
                fixed4 frag(v2f f):SV_Target 
                {
                    return fixed4(f.color,1);
                }
            ENDCG
        }
    }

}

晏姣 2018/11/19 18:44:43
Shader "Shader4" //名称和路径
{
    Properties//属性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //变量名 标签    类型    初始值
        _Vector("_Vector",Vector)=(1,2,3,4)
        _int("_Int",int)=100
        _float("Float",float)=3.14
        _Range("Range",Range(1,10))=6
        _2D("Texture",2D)="white"{}//2D图片变量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多个 显卡运行时 从第一个开始运行
    {
        Pass //Pass块相当于一个方法 至少有一个Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定义变量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
            #pragma    vertex vert //声明顶点函数
            #pragma fragment frag //声明片元函数
            #include "Lighting.cginc"//获取第一个直射光
                struct a2v
                {
                    float4 vectex:POSITION;
                    float3 normal:NORMAL;
                };
                struct v2f
                {
                    float4 position:SV_POSITION;
                    fixed3 color:COLOR;
                    
                };
                v2f vert(a2v v)
                {
                    v2f f;
                    f.position=UnityObjectToClipPos(v.vectex);
                    
//_WorldSpaceLightPos0.xyz 获取光的方向
                    f.color=UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                    return f;
                }
                fixed4 frag(v2f f):SV_Target 
                {
                    fixed normalDir=f.color;
                    fixed3 lightDir=normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                    fixed3 diffuse=_LightColor0.rgb*max(0,dot(lightDir,normalDir))*_Color.rgb;
                    //fixed3 envoment=UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;//环境光
                    fixed3 tempColor=diffuse;
                    return fixed4(tempColor,1);
                }
            ENDCG
        }
    }

}

 

 

1.通过网格，告诉物体长什么样子：

2.渲染出来

3.通过材质球，获取颜色

 

5.讲解shader的文章地址：https://blog.csdn.net/jxw167/article/details/54695181

显卡又交GPU：独立显卡和集成显卡，cpu图形的处理，渲染一起就会卡

 

6.计算机渲染中，主要是通过三角形拼出来的：

 

7.通过这四步，将模型画出来：

显存：就是显卡，如12G

10.可编程渲染管线：只有顶点处理和像素处理：（用shader来编写）

 二：shader如何通过代码实现的：

1.创建如图：

2.shader的脚本是用cg语言来写的，英伟达创造的，可跨平台，到别的平台后，需要不同的东西进行解析，
手机平台：OpenGL来解析

Pc端：DirectX解析
3.第一步，删除里面的所有代码

 三、

 

 2.。删除里面原本内容：

3.。制定路径名称

 

这两个名字可以不一样：

5.添加属性：Properties

SubShader:运行显卡的时候，运行的是里面东西，相当于main函数，它 可以有很多个：

从上往下运行：

Fallback:shader的最后保障，前边不可运行，最后运行这一个：

 

标签命名可以不一样，变量名：

变量名（标签，类型）=四元素：Shader没有分号

 

 接下来就是一个类里面，去实现一个方法：指定那一块儿是CG代码：

属性里的东西：VEctor,intfloat类型：

效果如图：

2D图片变量：

 

 

总的代码：

 

 

效果：

 

前边只定义了，没有初始化，到方法里面重新定义。变量名要一致：
装四个变量，就用float4,CG里面有分号：

CG里存数值：区别就是大小的区别：half fxed float

避免浪费空间：颜色最大是1，所以换个类型：

 上边的代码部分：

Shader"Shader_1"//名称和路径
{
    Properties//属性
    {
        _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)
        //变量名 标签   类型    初始值
        _Vector("Vector",Vector) = (1,2,3,4)
        _int("int",int)=100
        _float("Float",float) = 3.14
        _Range("Range",Range(1,10)) = 6
        _2D("Texture",2D)="white"{}//2D图片变量
    _3D("Texture",3D) = "black"{}

    }
        SubShader//可以有多个 显卡运行时 从第一个开始运行
    {
        Pass//Pass相当于一个方法 至少有一个Pass
    {
        CGPROGRAM//装cg的代码部分
        //在CG中重新定义变量
        fixed4 _Color;
        float4 _Vector;
        float _int;
        float _float;
        float _Range;
        sampler2D _2D;
        sampler _3D;
        //half fixed float 可以互相替换
        //float 32存储 half16存储 -6W到6万
        //fixed 11存储 -2到+2；
        ENDCG

    }
    }
    Fallback"VertexLit"//如果所有SubShader都不能运行，执行Fallback
}

__________________________________下午上课的部分—————————————

 

传进来一个坐标 返回一个坐标

 

 

顶点函数：第一种方法，老的方法：

第二种 新的方法：

 

片元函数：

 

改正：

 

a2v:a到v的 简写了a To v

坐标
法线
文理坐标：TEXCOOR0

 

 

片元函数的坐标：

 

获取法线：

改变前三个值：

 

改正部分：

结构体与结构体之间要有分号
最后修改对的

 

 效果出现渐变是因为法线的不同造成的

 

 ————————————————————————
慢反射：

把不用的删除后，剩下的就是这些：

成果就是这样：

漫反射公式：

1.拿直射光;

2.入射光方向：

3.坐标向量化：

用fixed3接受：

最终 返回的是颜色：先获取直射光颜色（

）：
光的方向：：

获取法线方向世界坐标系里面的值：向量化，把模型坐标系转换成世界坐标系

算夹角： 法线方向 ，入射光方向，得到cgubc，  在v2f里添加

 

 

最终的代码：

效果

 想让效果更好 不在顶点函数里面渲染，顶点函数执行的次数少


 自己的颜色影响：自己和太阳光共同作用下产生 的效果

 效果

 

——————————————————

受环境光颜色

 

 

 

上边的实现都是顶点函数拉力实现的 

 ——————————————————————
在片元函数里渲染：

 法线是在a2v里面的 v2f无法用 用一个中间变量方式：

最后返回的颜色就不是f.color了：

 

最后：

效果：

 

 

背光的情况下 全黑了：