/*
*
版本：0.1
最后修改：2012-08-10
撰寫：李現民
Unity3D中主要用到的shader(着色器)有三種，除了常規的vertex shader與fragment shader外，還有一類稱為surface shader。Unity3D自帶文檔中關於surface shader的介紹非常少，除了有一些示例外，surface shader的結構定義，調用時機，參數的含義都被略了，對我等初學者而言，這無疑加大了學習難度。
前兩天在網上查相關資料時，偶然發現了一篇文章，從里面提到的代碼框架看，surface shader的主方法原來是在fragment shader中調用的，使用一個inout類型SurfaceOutput參數。
http://aras-p.info/blog/2010/07/16/surface-shaders-one-year-later/
下面着重分析一下surface shader中是如何使用BlinnPhong光照模型的，為以后寫代碼做鋪墊。源文件取自Unity3D官網下載的builtin_shaders, 源文件名為Normal-Glossy.shader，描述了最基本的鏡面反射是如何設計的
* */
Shader " Specular "
{
Properties
{
// 主色調，用於定義物體的基色
_Color ( " Main Color ", Color) = ( 1, 1, 1, 1)
// 高光顏色，如果使用BlinnPhong光照模型，則定義高光時必須命名為_SpecColor，並且，只有變量定義，在surface shader中看不到是在哪里使用的，使用該變量的地方被隱藏了
_SpecColor ( " Specular Color ", Color) = ( 0.5, 0.5, 0.5, 1)
// 材質的光澤度，反映物體表面的光澤程度，又叫高光指數，定義范圍(0, 1]之間，其值越大，反射光越集中
_Shininess ( " Shininess ", Range ( 0.01, 1)) = 0.078125
// 主紋理，用於定義物體基色
_MainTex ( " Base (RGB) Gloss (A) ", 2D) = " white " {}
}
SubShader
{
// 繪制類型，只是用於Replaced Shaders的標記，並不是必須的。
// 如果需要定義對象的繪制順序，請使用Queue標記
Tags { " RenderType "= " Opaque " }
LOD 300
CGPROGRAM
// 定義着色器類型為surface，着色器入口方法為surf()，光照模型為BlinnPhong
#pragma surface surf BlinnPhong
sampler2D _MainTex;
fixed4 _Color;
half _Shininess;
struct Input
{
// Unity3D中shader的默認規則，紋理定義前面加uv前綴代表是對應的紋理坐標
float2 uv_MainTex;
};
void surf (Input input, inout SurfaceOutput output)
{
// 取主紋理的對應當前像素點的值
fixed4 tex = tex2D(_MainTex, input.uv_MainTex);
// Albedo反照率，即物體反射光的數量與外來光數量的比值。
// Albedo = 主紋理 x 主色調，反映了物體的基色，與任何光相關的信息（比如diffuse, shiness等）無關
output.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;
// Gloss光滑度[0, 1]，用於控制反射的模糊程度，值越大，高光反射越清晰，反之則越模糊。
// 光滑度的“滑”是面的概念，代表物體整體的光滑程度
// 比如說，同樣一塊金屬，在它生銹的過程中，其反射就會慢慢變弱，可以通過Gloss值控制
// 實際上它是針對高光計算結果的附加系數
output.Gloss = tex.a;
// Alpha，不透明度[0, 1]：Alpha=0，代表物體完全透明；Alpha=1，代表物體完全不透明
output.Alpha = tex.a * _Color.a;
// Shininess光澤度[0, 1]，又叫高光指數或鏡面反射指數，注意，它在SurfaceOutput結構中的命名（Specular）很容易讓人誤解為它是高光強度，其實不然，它是高光指數
// 光澤度的“澤”是點的概念，代表物體某個高光點的光澤程度
output.Specular = _Shininess;
}
ENDCG
}
// 如果當前GPU不支持本shader，默認使用VertexLit
Fallback " VertexLit "
}
版本：0.1
最后修改：2012-08-10
撰寫：李現民
Unity3D中主要用到的shader(着色器)有三種，除了常規的vertex shader與fragment shader外，還有一類稱為surface shader。Unity3D自帶文檔中關於surface shader的介紹非常少，除了有一些示例外，surface shader的結構定義，調用時機，參數的含義都被略了，對我等初學者而言，這無疑加大了學習難度。
前兩天在網上查相關資料時，偶然發現了一篇文章，從里面提到的代碼框架看，surface shader的主方法原來是在fragment shader中調用的，使用一個inout類型SurfaceOutput參數。
http://aras-p.info/blog/2010/07/16/surface-shaders-one-year-later/
下面着重分析一下surface shader中是如何使用BlinnPhong光照模型的，為以后寫代碼做鋪墊。源文件取自Unity3D官網下載的builtin_shaders, 源文件名為Normal-Glossy.shader，描述了最基本的鏡面反射是如何設計的
* */
Shader " Specular "
{
Properties
{
// 主色調，用於定義物體的基色
_Color ( " Main Color ", Color) = ( 1, 1, 1, 1)
// 高光顏色，如果使用BlinnPhong光照模型，則定義高光時必須命名為_SpecColor，並且，只有變量定義，在surface shader中看不到是在哪里使用的，使用該變量的地方被隱藏了
_SpecColor ( " Specular Color ", Color) = ( 0.5, 0.5, 0.5, 1)
// 材質的光澤度，反映物體表面的光澤程度，又叫高光指數，定義范圍(0, 1]之間，其值越大，反射光越集中
_Shininess ( " Shininess ", Range ( 0.01, 1)) = 0.078125
// 主紋理，用於定義物體基色
_MainTex ( " Base (RGB) Gloss (A) ", 2D) = " white " {}
}
SubShader
{
// 繪制類型，只是用於Replaced Shaders的標記，並不是必須的。
// 如果需要定義對象的繪制順序，請使用Queue標記
Tags { " RenderType "= " Opaque " }
LOD 300
CGPROGRAM
// 定義着色器類型為surface，着色器入口方法為surf()，光照模型為BlinnPhong
#pragma surface surf BlinnPhong
sampler2D _MainTex;
fixed4 _Color;
half _Shininess;
struct Input
{
// Unity3D中shader的默認規則，紋理定義前面加uv前綴代表是對應的紋理坐標
float2 uv_MainTex;
};
void surf (Input input, inout SurfaceOutput output)
{
// 取主紋理的對應當前像素點的值
fixed4 tex = tex2D(_MainTex, input.uv_MainTex);
// Albedo反照率，即物體反射光的數量與外來光數量的比值。
// Albedo = 主紋理 x 主色調，反映了物體的基色，與任何光相關的信息（比如diffuse, shiness等）無關
output.Albedo = tex.rgb * _Color.rgb;
// Gloss光滑度[0, 1]，用於控制反射的模糊程度，值越大，高光反射越清晰，反之則越模糊。
// 光滑度的“滑”是面的概念，代表物體整體的光滑程度
// 比如說，同樣一塊金屬，在它生銹的過程中，其反射就會慢慢變弱，可以通過Gloss值控制
// 實際上它是針對高光計算結果的附加系數
output.Gloss = tex.a;
// Alpha，不透明度[0, 1]：Alpha=0，代表物體完全透明；Alpha=1，代表物體完全不透明
output.Alpha = tex.a * _Color.a;
// Shininess光澤度[0, 1]，又叫高光指數或鏡面反射指數，注意，它在SurfaceOutput結構中的命名（Specular）很容易讓人誤解為它是高光強度，其實不然，它是高光指數
// 光澤度的“澤”是點的概念，代表物體某個高光點的光澤程度
output.Specular = _Shininess;
}
ENDCG
}
// 如果當前GPU不支持本shader，默認使用VertexLit
Fallback " VertexLit "
}