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  • shader多pass unity
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    2022-04-18 11:24:15

    故事的开始在前一篇

    1.1.结构体(结构体构成及结构体名称和变量名称的简写含义)

    a.结构体语法

    结构体允许储存多个不同类型的变量,并将多个变量包装成为一个整体进行输入或者输出。
    结构体如下:

    	struct Type
    	{
       
    		//变量 _1;
    		//变量 _2;
    		//变量 _3;
    		//变量 _4;
    	}
    

    struct:定义结构体的关键词。
    Type:给当前结构体定义一种类型,着色器函数定义输入和输出数据类型时会用到,结构体内包含的变量仍然需要定义数据类型和名称,然后填充对应的语义。最后通过[结构体名称].[变量名称]的语法访问,
    例如:v.vertex,表示访问名称 v 的结构体内的vertex变量。

    b.结构体应用

    大概了解了结构体的使用方法,接下来就把Pass第三篇中的1.3.Shader改写为以结构体作

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  • Unity ShaderPass语句块

    千次阅读 2022-01-24 22:06:54
    Unity 版本:2020.3.23 此教程会长期更新,欢迎大家关注!!! 博主微信号:ITComputerGraph

    Unity 版本:2020.3.23

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    【Shader教程】 目录前言1、3D数学2、Unity Shader 实战案例讲解3、渲染管线深入讲解,软光栅实现4、Opengl Shader 实战案例讲解5、视频特效Shader 实战案例讲解6、从零开发一个渲染内核https://blog.csdn.net/linda012518/article/details/122550178

    Pass 语句块,顾名思义是包在Pass花括号里面的,这里面东西比较多,大家不要急,咱们一一道来,先上一段Pass的代码

    Pass
    {
    	CGPROGRAM
    	#pragma vertex vert
    	#pragma fragment frag
    
    	#include "UnityCG.cginc"
    
    	struct appdata
    	{
    		float4 vertex : POSITION;
    	};
    
    	struct v2f
    	{
    		float4 vertex : SV_POSITION;
    	};
    
    	float4 _TintColor;
    
    	v2f vert(appdata v)
    	{
    		v2f o;
    		o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
    		return o;
    	}
    
    	float4 frag(v2f i) : SV_Target
    	{
    		return _TintColor;
    	}
    	ENDCG
    }

    在Pass里面,第一行和最后一行分别是:CGPROGRAM/*......*/ENDCG,中间是代码片段,这是固定的写法,大家暂时记住就可以了。

    在渲染管线中,我们程序员可控并且常用的Shader阶段,有顶点阶段片元阶段,程序先进行顶点片理,然后再进行片元着色。顶点阶段就是处理顶点信息,并把结果返回传给片元阶段。片元阶段是针对单个象素进行的,也称逐象素的,输入的是顶点阶段传过来的信息,输出一个RGBA的颜色值。

    #pragma vertex vert 这行代码的作用是指定顶点阶段的函数是 vert

    #pragma fragment frag 这行代码的作用是指定片元阶段的函数是 frag

    #include "UnityCG.cginc" 这行代码的作用是引入了Unity为我们写好的一些函数库,方便调用

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    接下来是两个结构体的块明

    struct appdata
    {
    	float4 vertex : POSITION;
    };
    
    struct v2f
    {
    	float4 vertex : SV_POSITION;
    };

    struct appdata 是顶点阶段输入的信息,这里指定了输入的有顶点的位置信息

    appdata 是结构体的名称,float4 是这个结构体里的一个字段,vertex 是这个字段的名称,

    : POSITION 是这个字段的语义,它的意思是指明这个字段传入的是顶点位置信息。

    这里再给大家解释一下 float4 ,做过开发的同学可能知道 float 这个类型,这里可以把 float4 理解为一个长度等于4的 float 数组,只不过我们不用下标0\1\2\3取它的值,而是用 xyzw 或者 rgba 来取它的每一个元素值。

    struct v2f 是片元阶段输入的信息,也是顶点阶段输出的信息,: SV_POSITION 指定了顶点的位置是经过顶点坐标空间变换过的,直接进行光栅化处理。

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    float4 _TintColor; 这里是一个声明,这个声明通常和Properties语句块里的属性相对应,在Properties里声明一次,在Pass里也要再声明一次,这是为什么呢?

    原因其实很简单,我们做的是GPU开发,但GPU的信息是来自于CPU,所以我们在Properties里声明的变量,可以理解为是在CPU里并开辟了内存空间,在Pass里声明的变量,是在GPU里并开辟了显存空间,两个硬件之间的变量声明要保持一致,这样才可以互相通信。

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    最后是两个着色器阶段的函数 vert / frag

    v2f vert(appdata v)
    {
    	v2f o;
    	o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
    	return o;
    }
    
    float4 frag(v2f i) : SV_Target
    {
    	return _TintColor;
    }

    如上文所说,vert函数输入的是appdata结构体,输出的是v2f结构体,这里个函数里只做了一件事,就是转换顶点空间并返回。

    frag函数输入的是v2f结构体,输出的是一个颜色值,这个颜色值是我们在Properties里声明的。

    展开全文
  • Pass中的CG编译指令 在Unity Shader 中,ShaderLab语言只是起到阻止代码结构作用,而真正实现渲染效果的部分是用CG语言编写的。 1.1.编译指令 CG程序片段通过指令嵌入在Pass中,夹在指令CGPROGRAM和ENDCG之间,通常...

    上一篇传送门!!!

    一. Pass中的CG编译指令

    在Unity Shader 中,ShaderLab语言只是起到阻止代码结构作用,而真正实现渲染效果的部分是用CG语言编写的。

    1.1.编译指令

    CG程序片段通过指令嵌入在Pass中,夹在指令CGPROGRAM和ENDCG之间,通常结构如下:

    Pass
    {
    	// ...设置渲染状态...
    	CGPROGAM
    	//编译指令
    	#pragma vertex vert
    	# pragma fragment frag
    	
    	//CG代码
    	ENDCG
    }
    

    在CG程序片段之前,通常需要先使用 #pragma声明编译指令,下面是总结出来的表格:

    编译指令作用
    # pragma vertex name定义顶点着色器的名称,通常会使用 vert
    # pragma fragment name定义片段着色器的名称,通常会使用 frag
    # pragma target name定义 Shader 要编译的目标级别,默认2.5

    1.2. 着色器函数(本篇不扩展语义和结构体内容。)

    下面是一个最简单的Shader代码片:

    Shader "Custom/Simplest Shader"
    {
    	SubShader
    	{
    		Pass
    		{
    			// ...设置渲染状态...
    			CGPROGAM
    			//编译指令
    			#pragma vertex vert //定义顶点着色器的名称
    			# pragma fragment frag //定义片段着色器的名称
    			//通常情况下,为了代码的可读性和易用性考虑,一般都会使用vert和frag来命名。
    			
    			//CG代码
    			void vert (in float4 vertex : POSITION,
    					out float4 position : SV_POSITION)
    			{
    				position = UnityObjectToClipPos(vertex);
    			}
    			void frag (in float4 vertex : SV_POSITION,
    					out fixed4 color : SV_TARGET)
    			{
    				color = fixed4(1,0,0,1);
    			}
    			ENDCG
    		}
    	}
    }
    

    这是一个顶点-片段着色器(Simple Shader)。在这个Shader中只包含一Subshader中只包含一个Pass,最核心的CG程序嵌套在CGPROGAM和ENDCG之间。
    在这个代码块主要是通过 顶点函数和片段函数来实现的。

    1.2.A.无返回值函数

    函数一般有无返回值和返回值,其中无返回值就是函数不会返回任何变量,而是通过out关键词将变量输出,上述Simple Shader中的顶点函数和片段函数使用的就是无返回值的函数,
    无返回值函数的语法结构如下:

    	void name (in 参数 , out 参数)
    	{
    		//函数体
    	}
    

    关键词解释:
    1).void: 表示返回空值。
    2).name:定义函数的名称,后续可以通过这个名称调用函数。
    3).in:输入参数,语法:in + 数据类型 + 名称,一个函数可以有多个输入,关键词in可以省略。
    4).out : 输出参数,语法为:out + 数据类型 + 名称,一个函数可以有多个输出。

    v顶点函数):来看下面这段:

    			void vert (in float4 vertex : POSITION, out float4 position : SV_POSITION)
    			{
    				position = UnityObjectToClipPos(vertex);
    			}
    

    顶点着色器输入一个float4类型的数据,名称为vertex,经过Unity内置空间变换函数UnityObjectToClipPos把模型空间坐标转换到裁切空间坐标,然后输出为float4类型的position。

    in
    UnityObjectToClipPos
    out
    顶点着色器
    一个float4类型的数据=vertex
    把模型空间坐标转换到裁切空间坐标
    为float4类型的position

    frag):来看下面这段:

    			void frag (in float4 vertex : SV_POSITION, out fixed4 color : SV_TARGET)
    			{
    				color = fixed4(1,0,0,1);
    			}
    

    顶点函数输出的顶点坐标输入到片段函数之后,最终输出float4类型的数据,名称为color。在函数内color变量被赋予值为(1,0,0,1),红色。最终效果现实为红色。

    in
    名称
    out
    顶点坐标float4类型的SV_POSITION
    一个float4类型的片段函数frag
    color
    为float4类型的数据

    1.2.B.有返回值的函数

    有返回值的函数不在使用out关键词输出参数,而是会在最后通过return关键词返回一个变量,语法结构是这样的:

    			type name (in 参数)
    			{
    				//函数体
    				return 返回值;
    			}
    
    数据类型描述
    fixed,fixed2,fixed3,fixed4低精度浮点值,使用11位精度进行存储,数值区间[-2,0,2,0],用于存储颜色、标准化后的向量。
    half,half2,half3,half4中精度浮点值,使用16 位精度进行存储,数值区间为[-60000,60000]
    float,float2,float3,float4高精度浮点值,使用 32 位精度进行存储,用于存储顶点坐标、标准化的向量、纹理坐标等
    struct结构体,可以将多个变量整体进行打包

    标准化向量:标准化向量指的是那些长度为1的向量,标准化向量也被称为归一化的向量或者单位向量。
    下面是把Simplest Shader 中无返回值的函数改写为有返回值的函数,改写后的代码如下:

    Shader "Custom/Simplest Shader"
    {
    	SubShader
    	{
    		Pass
    		{
    			CGPROGAM
    			#pragma vertex vert //定义顶点着色器的名称
    			# pragma fragment frag //定义片段着色器的名称
    			//CG代码
    			float4 vert (in float4 vertex : POSITION) : SV_POSITION
    			{
    				//返回裁切空间顶点坐标
    				return UnituObjectToClipPos(vertex);
    			}
    			fixed4 frag (in float4 vertex : SV_POSITION) : SV_TARGET)
    			{
    				//返回颜色值
    				return fixed4(1,0,0,1);
    			}
    			ENDCG
    		}
    	}
    }
    

    改写完后的两个Shader最终现实的效果是一样的。

    1.2.C.结束 (想的美!!)

    不论有没有返回值,在输入和输出的参数后面都会有一个冒号 : ,然后跟一个全是大写的关键词,这些关键词就是语义。这里解释一下,这些是CG/HLSL提供的语义,它们是用来传递数据信息的。SV的含义是系统数值(system-value),其中POSITION和SV_POSITION的区别在于应用的平台不一样,例如在索尼PS4上必须使用SV_POSITION来修饰顶点着色器的输出,否则无法正常运行。同时也欢迎读者来补充。
    关于语义部分,我会放在下一篇

    展开全文
  • Shader通过Properties代码块声明开放出来的属性,如果想访问这些属性,需要在CG代码块中再次进行声明,它的语法格式为:

    故事的开始在上一篇!!!

    1.1.在CG中调用属性变量

    Shader通过Properties代码块声明开放出来的属性,如果想访问这些属性,需要在CG代码块中再次进行声明,它的语法格式为:

    		type name;
    		//type为变量的类型,name为属性变量的名称。
    

    提示:
    必须在函数调用属性之前对其进行声明,否则编译会失败。
    下面是在这一篇中介绍到的属性,在CG中全部在声明一遍,代码块如下:

    Shader "Unlit/在CG中调用属性变量"
    {
        Properties
        {
            //下面是可能会出现的 Properties 的结构
            _2D("2D", 2D) = "" {}											//2D贴图类型
            _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)								//颜色类型
            _Value("Value",Range(0,10)) = 2.5								//范围类型
            _Float("Float",Float) = 0										//浮点类型
            _Vector("Vector",Vector) = (0,0,0,0)							//向量类型
            _Cube("Cube",Cube) = "" {}										//立方体贴图类型
            _3D("3D",3D) = "" {}											//3D贴图类型
            //_name("display name" , type) = "defaulttexture"				//_属性名CG代码块方便调用(“在面板中显示的” , 属性类型) = 初始化默认值
    
        }
        SubShader
        {
            Pass
            {
                CGPROGRAM
                #pragma vertex vert
                #pragma fragment frag
                #include "UnityCG.cginc"
                
                //在CG中声明属性变量
    			sampler2D _2D												//2D贴图类型
    			float4 _Color												//颜色类型
    			float _Value												//范围类型
    			float _Float												//浮点类型
    			float4 _Vector												//向量类型
    			samplerCUBE _Cube											//立方体贴图类型
    			sampler3D _3D												//3D贴图类型
    
                void vert()
                {
                }
    
                void frag()
                {
                }
                
    		ENDCG
            }
        }
    }
    

    下面是开放属性与CG属性变量的对应关系:

    语义描述
    float,Range浮点和范围类型的属性,根据精度可以使用float,half或者fixed
    Color,Vector颜色和向量类的属性,可以使用float4,half4或fixed4声明,其中颜色使用低精度的fixed4声明可以减少性能消耗
    2D2D纹理贴图属性,使用sampler2D声明
    cube立方体贴图属性,使用samplerCUBE声明
    3D3D纹理贴图属性,使用sampler3D声明

    1.2.实现更改颜色

    先小试一下,其他的大多都差不多,需要多练习就熟悉了。下面对颜色属性,在CG中重新声明属性变量,实现更改颜色功能。

    Shader "Unlit/实现更改颜色"
    {
        Properties
        {
            //开放颜色属性
            _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)	//颜色类型,默认值为(1,1,1,1)=白色
        }
        SubShader
        {
            Pass
            {
                CGPROGRAM
                #pragma vertex vert
                #pragma fragment frag
    
    			float4 _Color;		//在CG中以float4类型再次声明
    			
                void vert(in float4 vertex : POSITION,
                		out float4 position : SV_POSITION)
                {
                	position = UnityObjectToClipPos(vertex);
                }
    
                void frag(out float4 color : SV_TARGET)		//在第一篇中解释了,为啥片段着色器可以直邮输出?
                {
                	//调用颜色变量_Color
                	Color = _Color;		//在片段着色器中直接使用变量_Color输出颜色,无返回值。
                }
    		ENDCG
            }
        }
    }
    

    1.3.实现使用贴图(启用纹理的变量的Tiling和Offset的语法细则)

    上面通过声明实现自由更改颜色。接下来实现使用纹理贴图。
    在Properties代码块别定义之后,还需要在CG代码块中再次声明。但是与其他属性不同的是,CG还需要额外声明一个变量用于储存贴图的其他信息。如下面的图:

    下面是Tiling和Offset属性:
    在这里插入图片描述
    平铺(Tiling)和偏移(Offset)属性,额外声明的变量就是为了储存这些信息。
    在CG中,声明一个纹理的变量的Tiling和Offset的语法结构如下:
    float4{TextureName}_ST;
    其中TextureName是纹理属性的名称
    ST:Scale和Transform的首字母,表示UV的缩放和平移。
    x和y分量分别为Tiling的X值和Y值
    z和w分量分别为Offset的Z值和W值
    纹理坐标的计算公式为:
    texcoord = uv * {TextureName}. xy + {TextureName}.zw
    注意:公式先乘以平铺再加偏移值。初中的加减乘除运算规则是先乘除再加减,这样记住就可以了。有兴趣的可以看一下背后推导的过程,这里不扩充。

    直接上代码,注释里会说的很清楚。

    Shader "Unlit/实现使用贴图"
    {
        Properties
        {
            //开放颜色属性
            _MainTex("MainTex", 2D) = "white" {}							//2D贴图类型
            _MainColor("MainColor",Color) = (1,1,1,1)						//颜色类型
            //Properties开放的名称为_MainTex的纹理属性,默认值为白色。
            							//当然这里也可以写成这样,比较灵活,他们要声明的属性是一个类型。
            							//_2D("2D", 2D) = "white" {}//2D贴图类型
            							//_Color("Color",Color) = (1,1,1,1)	//颜色类型
    
        }
        SubShader
        {
            Pass
            {
                CGPROGRAM
                #pragma vertex vert
                #pragma fragment frag//这三行在第一篇里有详细说明。
    
    			float4 _MainColor;		//在CG中以float4类型再次声明
    			//声明纹理属性变量以及ST变量
    			sampler2D _MainTex;
    			float4 _MainColor_ST;
    			
                void vert(in float4 vertex : POSITION,in float2 uv : TEXCOORD0,
                		out float4 position : SV_POSITION,out float2 texcoord : TEXCOORD0)
                {
    				//下面这个“UnityObjectToClipPos”是unity5.6以后的写法,unity5.6以前的写法是“UNITY_MATRIX_MVP”
                	position = UnityObjectToClipPos(vertex);
                	//使用公式计算纹理坐标
                	texcoord = uv * _MainColor_ST.xy + _MainColor_ST.zw;
                	//如果用不到平铺(Tiling)和偏移(Offset)属性效果,那么可以省略对纹理资源ST变量的声明,同时不再计算其纹理坐标。
                	//则公式可以写成这样:
                	//				texcoord = uv;
                	//也就是UV坐标输入到顶点函数之后无需计算平铺和偏移,而是直接输出。
                	//片段函数void frag()获取到UV坐标之后直接对纹理进行采样。
                }
    			//来到了片段着色器
                void frag(in float4 position : SV_POSITION,in float2 texcoord : TEXCOORD0,
                		out float4 color : SV_TARGET)
                {
                	Color = tex2D(_MainTex,texcoord) * _MainColor;
                }
    		ENDCG
            }
        }
    }
    

    Pass介绍的第三篇了,是时候介绍 具体的 多一点的 结构体,着色器通常需要输入和输出参数,为了使代码编写更加方便,并且看起了整洁,所以有了这样的一个数据类型——结构体

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  • 本文实例为大家分享了Unity Shader实现描边OutLine效果的具体代码,供大家参考,具体内容如下 Shader实现描边流程大致为:对模型进行2遍(2个pass)绘制,第一遍(描边pass)在vertex shader中对模型沿顶点法线方向...
  • 1.1.语义 接着上一篇我们继续 a.顶点着色器的输入语义。...这涉及到在CG中调用Proprieties代码块声明,做到Shader程序可访问这些属性,需要在CG代码块中再次声明。 关于CG中声明属性变量,会在下一篇进行补充。
  • 主要为大家详细介绍了Unity shader实现消融效果,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
  • Unity 自带shader 源码

    2017-05-23 17:44:51
    Unity自带shader
  • 主要为大家详细介绍了Unity shader实现遮罩效果,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
  • Unity使用shader渲染时的操作顺序

    千次阅读 2022-04-14 12:22:00
    Unity在使用一个Shader Object之前,会创建一个SubShader列表,将该Shader Object中所有的SubShader加入该列表中。并且也会把fallback shader object的所有SubShader加入到这个列表中。 Active SubShader选择 当第一...
  • Unity3d之shader透明模式双pass解决方案

    千次阅读 2021-12-01 00:14:36
    Shader "Unlit/AlphaBlend_2pass" { Properties { _Color("Main Tint",Color)=(1,1,1,1) _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} _AlphaScale("Alpha Scale",Range(0,1))=1 } SubShader { Tags { "Queue"=...
  • 参考书籍:UNITY SHADER入门精要 一、材质(Material)与 Unity Shader 效果的实现需要材质和Unity Shader配合使用。常见流程为: 创建一个材质 创建一个Unity Shader,并赋予给上一步新建材质中 将材质赋予要需要...
  • ShaderToy中的Shader搬运到Unity

    千次阅读 2021-03-06 00:09:22
    如果你对 Shader 有一定的了解,那么你或多或少听说过 shaderToy 这个网站,这个网站上有很令人振奋的 shader 效果,而这些效果有可能只用了几行代码来实现,就如同画家绘画,片段着色器就是我们的画笔,屏幕就是...
  • Unity Shader学习笔记—Unity Shader 的结构
  • Surface shader Pass的写法

    千次阅读 2019-12-24 14:44:27
    那如果我们想在Surface shader中写pass怎么办? 其实我们只需要把一个pass的内容包含到CGPROGRAM .... ENDCG 之中就行了,例如下面的shaderShader "Custom/MySurface" { Properties ...
  • 主要介绍了Unity3D中shader 轮廓描边效果的相关资料,需要的朋友可以参考下
  • Unity3D内置Shader 详解

    2018-08-15 11:06:00
    (因此Unity文档里面的Shader,都是指用ShaderLab编写的代码) 然后我们来看下Unity3D自带的60Shader。 这些Shader被分为五个大类:Normal,Transparent,Transparent Cutout,Self-llluminated,Reflective。由于...
  • UnityShader:选择Pass渲染通道

    万次阅读 2016-12-10 19:26:53
    渲染通道在unity Shader中就是SubShader中的Pass。之前的shader中都只有一个Pass,也就是单通道渲染,这样的话如果要对同一个RenderTexture在不同的时刻进行不同的渲染效果输出就需要不停的更换shader。当然,也可以...
  • Unity Shader GrabPass 使用注意的问题

    千次阅读 2020-03-04 17:14:17
    关于Unity Shader中的GrabPass说明文档: 官方的ShaderLab: GrabPass CSDN其他博主翻译的ShaderLab: GrabPass GrabPass有两种写法 GrapPass { } GrabPass { “TheGrabTextureName” } 两种写法的去写在哪呢。 ...
  • 主要为大家详细介绍了Unity Shader实现水墨效果,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
  • 本文实例为大家分享了Unity shader实现顶点动画的具体代码,供大家参考,具体内容如下 需要了解的背景知识: 波动实例:y= Asin(ωx+φ) φ:决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减) ω:决定周期...
  • Unity内置Shader

    2017-04-19 12:53:08
    Unity内置Shader和内置库,写Shader的时候可以作为参考

空空如也

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