Unity Shader入门

ShaderLab

首先我们创建一个URP工程，然后复制这个地址里的shader。

Unity中的shader以ShaderLab的格式编写。 下面是上面地址复制的ShaderObject

// ShaderLab代码以Shader声明开始。 这个路径决定了Material面板中UnityShader的名字和位置。 Shader.Find也会使用这个路径
Shader "Example/URPUnlitShaderBasic"
{
    // The properties部分包含编辑器能够设置的属性。 
    Properties
    {
        //[MainColor]表示这个变量为Material的主颜色 
        //当你在这里定义属性的时候，你也需要在HLSL代码声明它。 
        [MainColor] _BaseColor("Base Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        //[MainTexture]表示这个变量为Material的主材质
        [MainTexture] _BaseMap("Base Map", 2D) = "white"
    }

    // 包含一个或多个SubShader，Unity选择第一个兼容的SubShader
    SubShader
    {
        // SubShader Tags define when and under which conditions a SubShader block or
        // a pass is executed.
        Tags { "RenderType" = "Opaque" "RenderPipeline" = "UniversalPipeline" }


        //Pass是Shader的基本元素。它包含设置GPU状态的指令，以及运行在GPU上的程序。
        Pass
        {
            // The HLSLPROGRAM 包含HLSL程序代码
            // HLSL的语义部分可以看这个地址 https://docs.unity3d.com/Manual/SL-ShaderSemantics.html
            HLSLPROGRAM
            // .#pragma vertex 定义了 vertex shader 函数
            #pragma vertex vert
            // #pragma fragment 定义了 fragment shader 函数
            #pragma fragment frag

            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

            //vertex shader 结构体
            struct Attributes
            {
                float2 uv           : TEXCOORD0;  
                float4 positionOS   : POSITION; // 看语义部分
            };

            //fragment shader结构体
            struct Varyings
            {
                float2 uv           : TEXCOORD0;
                // The positions in this struct must have the SV_POSITION semantic.
                float4 positionHCS  : SV_POSITION;
            };

            //HLSL代码声明Property中的属性
            //https://docs.unity3d.com/Packages/[email protected]/manual/writing-shaders-urp-unlit-texture.html
            CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
                float4 _BaseMap_ST;
                half4 _BaseColor;
                TEXTURE2D(_BaseMap);
                SAMPLER(sampler_BaseMap);
            CBUFFER_END

            Varyings vert(Attributes IN)
            {

                Varyings OUT;

                // The TransformObjectToHClip 函数将顶点坐标从模型空间转化到裁剪空间 

                // 坐标变换看这个 https://www.bilibili.com/video/BV1Uu411w71V/
                OUT.positionHCS = TransformObjectToHClip(IN.positionOS.xyz);

                OUT.uv = TRANSFORM_TEX(IN.uv, _BaseMap);

                // Returning the output.
                return OUT;
            }

            // The fragment shader definition.
            half4 frag() : SV_Target
            {
                half4 color = SAMPLE_TEXTURE2D(_BaseMap, sampler_BaseMap, IN.uv);
                return color * _BaseColor;
            }
            ENDHLSL
        }
    }
}

内容补充

HLSL语义

Vertex Shader 输出的结果会在光栅化后通过interpolation处理传递给每个像素的 fragment Shader。

为什么Clip Space被称为Homogeneous Clip Space

坐标系的介绍

After the eye coordinates are transformed by multiplying GL_PROJECTION matrix, the clip coordinates are still a homogeneous coordinates. It finally becomes the normalized device coordinates (NDC) by divided by the w-component of the clip coordinates. —— gl projection matrix

为Shader编写UI