Shader 第一天講解 Unity3D中面試中常問的shader，只修改定點數和像素

---恢復內容開始---

晏姣 2018/11/19 18:43:59
Shader "Shader1" //名稱和路徑
{
    Properties//屬性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //變量名 標簽    類型    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圖片變量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多個 顯卡運行時 從第一個開始運行
    {
        Pass //Pass塊相當於一個方法 至少有一個Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定義變量
                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存儲 half 16存儲 -6W到 6W
                //fixed 11存儲 -2到 +2
                //頂點函數 片元函數
            #pragma    vertex vert //聲明頂點函數
            #pragma fragment frag //聲明片元函數
                struct a2v
                { //application vert
                    float4 vectex:POSITION;
                    float3 normal:NORMAL;
                    float4 texcoord:TEXCOORD0; //紋理坐標
                };
                struct v2f
                {
                    float4 position:SV_POSITION;
                    float3 temp:COLOR;
                };

                v2f vert(a2v v)
                    //Position是對參數的解釋 SV_POSITION是對返回值的解釋
                {
                    //float4 pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP.v);//轉換屏幕坐標
                    //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" //名稱和路徑
{
    Properties//屬性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //變量名 標簽    類型    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圖片變量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多個 顯卡運行時 從第一個開始運行
    {
        Pass //Pass塊相當於一個方法 至少有一個Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定義變量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
            #pragma    vertex vert //聲明頂點函數
            #pragma fragment frag //聲明片元函數
            #include "Lighting.cginc"//獲取第一個直射光
                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 獲取光的方向
                    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" //名稱和路徑
{
    Properties//屬性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //變量名 標簽    類型    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圖片變量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多個 顯卡運行時 從第一個開始運行
    {
        Pass //Pass塊相當於一個方法 至少有一個Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定義變量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
            #pragma    vertex vert //聲明頂點函數
            #pragma fragment frag //聲明片元函數
            #include "Lighting.cginc"//獲取第一個直射光
                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 獲取光的方向
                    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" //名稱和路徑
{
    Properties//屬性
    {
        _Color("_Color",Color)=(1,1,1,1)
        //變量名 標簽    類型    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圖片變量 
        _3D("Texture",3D)="black"{}
    }
    SubShader//可以有很多個 顯卡運行時 從第一個開始運行
    {
        Pass //Pass塊相當於一個方法 至少有一個Pass
        {
            CGPROGRAM
                //在CG中重新定義變量
                fixed4     _Color;    
                float4 _Vector;
                float _int;
                float _float;
                float _Range;
                sampler2D _2D;
                sampler3D _3D;
            #pragma    vertex vert //聲明頂點函數
            #pragma fragment frag //聲明片元函數
            #include "Lighting.cginc"//獲取第一個直射光
                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 獲取光的方向
                    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;//環境光
                    fixed3 tempColor=diffuse;
                    return fixed4(tempColor,1);
                }
            ENDCG
        }
    }

}

 

 

1.通過網格，告訴物體長什么樣子：

2.渲染出來

3.通過材質球，獲取顏色

 

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

顯卡又交GPU：獨立顯卡和集成顯卡，cpu圖形的處理，渲染一起就會卡

 

6.計算機渲染中，主要是通過三角形拼出來的：

 

7.通過這四步，將模型畫出來：

顯存：就是顯卡，如12G

10.可編程渲染管線：只有頂點處理和像素處理：（用shader來編寫）

 二：shader如何通過代碼實現的：

1.創建如圖：

2.shader的腳本是用cg語言來寫的，英偉達創造的，可跨平台，到別的平台后，需要不同的東西進行解析，
手機平台：OpenGL來解析

Pc端：DirectX解析
3.第一步，刪除里面的所有代碼

 三、

 

 2.。刪除里面原本內容：

3.。制定路徑名稱

 

這兩個名字可以不一樣：

5.添加屬性：Properties

SubShader:運行顯卡的時候，運行的是里面東西，相當於main函數，它 可以有很多個：

從上往下運行：

Fallback:shader的最后保障，前邊不可運行，最后運行這一個：

 

標簽命名可以不一樣，變量名：

變量名（標簽，類型）=四元素：Shader沒有分號

 

 接下來就是一個類里面，去實現一個方法：指定那一塊兒是CG代碼：

屬性里的東西：VEctor,intfloat類型：

效果如圖：

2D圖片變量：

 

 

總的代碼：

 

 

效果：

 

前邊只定義了，沒有初始化，到方法里面重新定義。變量名要一致：
裝四個變量，就用float4,CG里面有分號：

CG里存數值：區別就是大小的區別：half fxed float

避免浪費空間：顏色最大是1，所以換個類型：

 上邊的代碼部分：

Shader"Shader_1"//名稱和路徑
{
    Properties//屬性
    {
        _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)
        //變量名 標簽   類型    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圖片變量
    _3D("Texture",3D) = "black"{}

    }
        SubShader//可以有多個 顯卡運行時 從第一個開始運行
    {
        Pass//Pass相當於一個方法 至少有一個Pass
    {
        CGPROGRAM//裝cg的代碼部分
        //在CG中重新定義變量
        fixed4 _Color;
        float4 _Vector;
        float _int;
        float _float;
        float _Range;
        sampler2D _2D;
        sampler _3D;
        //half fixed float 可以互相替換
        //float 32存儲 half16存儲 -6W到6萬
        //fixed 11存儲 -2到+2；
        ENDCG

    }
    }
    Fallback"VertexLit"//如果所有SubShader都不能運行，執行Fallback
}

__________________________________下午上課的部分—————————————

 

傳進來一個坐標 返回一個坐標

 

 

頂點函數：第一種方法，老的方法：

第二種 新的方法：

 

片元函數：

 

改正：

 

a2v:a到v的 簡寫了a To v

坐標
法線
文理坐標：TEXCOOR0

 

 

片元函數的坐標：

 

獲取法線：

改變前三個值：

 

改正部分：

結構體與結構體之間要有分號
最后修改對的

 

 效果出現漸變是因為法線的不同造成的

 

 ————————————————————————
慢反射：

把不用的刪除后，剩下的就是這些：

成果就是這樣：

漫反射公式：

1.拿直射光;

2.入射光方向：

3.坐標向量化：

用fixed3接受：

最終 返回的是顏色：先獲取直射光顏色（

）：
光的方向：：

獲取法線方向世界坐標系里面的值：向量化，把模型坐標系轉換成世界坐標系

算夾角： 法線方向 ，入射光方向，得到cgubc，  在v2f里添加

 

 

最終的代碼：

效果

 想讓效果更好 不在頂點函數里面渲染，頂點函數執行的次數少


 自己的顏色影響：自己和太陽光共同作用下產生 的效果

 效果

 

——————————————————

受環境光顏色

 

 

 

上邊的實現都是頂點函數拉力實現的 

 ——————————————————————
在片元函數里渲染：

 法線是在a2v里面的 v2f無法用 用一個中間變量方式：

最后返回的顏色就不是f.color了：

 

最后：

效果：

 

 

背光的情況下 全黑了：