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最近学习shader的一些总结

article 2025/1/6 19:57:25

旨在总结最近学习shader过程中一些关键要素，强化下记忆，如果有错误也烦请指出。

1.Properties

可调节变量,用于定义从外部传入到内部的变量, 以及外部通过访问这些变量名, 可以获取这些变量的值

其中定义时指定的类型, 在后文中类型不一定相同(基本不相同)

大致如下

2D -- sampler2D

Color -- half4(fixed4,float4皆可)

Cube -- samlperCUBE

Vector -- half4(fixed4等)

2.Tags

SubShader 的 Tags 主要影响渲染的整体行为，决定整个 SubShader 如何在渲染管线中工作

Pass 的 Tags 主要影响该 Pass 的细节，用来细化单个渲染阶段的行为

RenderType: 定义Shader的渲染类型, 用于控制该材质的渲染行为

1.Qpaque(不透明): 表示该材质是完全不透明的物体, 通常, 这些物体没有透明度, 渲染时不会涉及任何透明或混合的计算

2.Transparent(透明): 表示该材质是透明物体, 透明物体在渲染时通常会涉及到深度测试和混合, 通常用于玻璃, 水面, 某些特殊效果

3.Background(背景): 表示该材质用于场景的背景渲染, 例如天空盒, 通常他们的渲染顺序比较特殊,因为通常是在对底层绘制的

4.Overlay(叠加): 表示该材质应当在其他所有物体上面渲染, 通常用于HUD 或其他叠加在场景上的效果

5.ShadowCaster(阴影投射器): 表示该材质会投射阴影; 这个类型的物体通常会被渲染用于阴影生成, 但是不会出现在最终的场景中(例如在阴影贴图中);这些物体通常不直接参与最终图像的绘制, 只在阴影计算中使用

6.Wireframe(线框): 表示该材质应当使用线框模式进行渲染;通常用于调试或者特殊设计, 因为他显示物体的边界结构

7.TreeOpaque(树不透明): 表示树木等植物类物体的渲染类型, 这些物体在渲染时会有特殊的处理, 如透明度或反向面渲染等

8.TreeTransparentCutout(树透明裁剪): 表示透明裁剪的树木材质; 这类材质常见于植被或者树木, 通常使用透明度测试或裁剪来实现树叶的效果

9.TreeTransparent(树透明): 表示树木等透明物体, 通常不涉及透明裁剪, 而是完全透明处理; 这类材质可能用于树木的透明区域, 如树叶的透明部分

Queue: 定义该SubSahder在渲染时应该排在什么位置;

1.Background 队列通常用于背景物体

2.Geometry 用于常规物体

3.Overlay 用于 UI 元素

LightMode: 定义Shader的光照模式, 控制如何计算应用光照

1.ForwardBase和ForwadAdd: 前向渲染中的基础和额外光照计算

2.Deferred 和 DeferredReflections: 延迟渲染中的光照计算

3.ShadowCaster: 阴影投射

4.Always 和 Meta: 用于特殊渲染效果和场景元数据

5.DepthOnly: 深度计算, 用于阴影, 深度测试

3.Pragma

#pragma 用于指令的预处理命令, 它告诉编辑器如何处理某个特定的编译指令; 启用或禁用某些功能, 设置特定的渲染行为, 或者优化性能;

1.#pragma vertex

指定顶点着色器函数, 此指令后面需要紧接一个函数名, 表示该函数作为顶点着色器入口

2.#pragma fragment

指定片元着色器函数, 此指令后面需要紧接一个函数名, 表示该函数作为片元着色器的入口

3.#pragma multi_compile

编译多个不同的着色器变体; 允许在同一个 Shader 中定义多个条件编译的分支, 编译器会为每个条件组合生成一个着色器变体

4.#pragma multi_feature

与上一条类似, 但只会在编译时启用实际使用的变体, 而不会生成所有可能的组合; 这通常用于优化, 因为减少了不必要的着色器变体

5.#pragma target

指定目标渲染平台的 Shader 模型; 它决定着色器将被编译为哪个版本的HLSL(#pragma target 3.0)

6.#pragma surface

指定表面着色器及其渲染属性; #pragma surface 会告诉Unity给定的表面着色器的计算规则和使用的光照模型(#pragma surface surf Lamber)

7.#pragma geometry

指定几何着色器函数, 用法与 vertex/fragment 类似

8.#pragma tessellatoin

指定曲面细分着色器函数, 用法与 vertex/fragment 类似

9.#pragma enable_d3d11_debug_symbols

启用Direct3D的调试符号, 通常用于调试和开发过程中

10.#pramga exclude_renderers

排除特定平台的渲染器(例如排除OpenGL和DirectX)

11.#pragma strict

开启严格模式, 在严格模式下, Shader 需要更明确的类型声明, 某些隐式类型转换将会引发编译器错误;

12.#pragma glsl

启用GLSL语言的兼容性; 如果编写一个需要在 OpenGL 平台运行的 Shader, 通常需要使用 GLSL 语法, 而不是 HLSL

4.Include

#include 指令用来引入外部的 .cginc 文件或其他编译单元(比如其他着色器代码文件); 这些文件通常包含了常用的函数, 宏, 预定义变量, 数据结构等, 可以在多个着色器中共享, 避免重复编写代码; Unity 提供了一些内置的 .cginc 文件, 这些文件包含了常用的渲染功能, 光照模型, 数学运算等;