一太援、頂點(diǎn)與片段著色器簡(jiǎn)介

Vertex and FragmentShader:最強(qiáng)大的Shader類(lèi)型德玫，也是本系列的重點(diǎn)展哭，下文中簡(jiǎn)稱V&FShader湃窍，屬于可編程渲染管線.使用的是CG/HLSL語(yǔ)法。分為2個(gè)部分vertex頂點(diǎn)部分和Fragment像素部分匪傍。下面依然通過(guò)寫(xiě)幾個(gè)簡(jiǎn)單的Shader來(lái)學(xué)習(xí)您市。

二、 CG語(yǔ)言一些關(guān)鍵詞和常用函數(shù)解釋

1役衡、Cg頂點(diǎn)程序必須在結(jié)構(gòu)中傳遞頂點(diǎn)數(shù)據(jù)茵休。幾種常用的頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)定義在文件UnityCG.cginc中。在大部分情況下僅僅使用它們就夠了手蝎。結(jié)構(gòu)如下：

1榕莺、appdata_base： 包含頂點(diǎn)位置，法線和一個(gè)紋理坐標(biāo)棵介。
2帽撑、appdata_tan：包含頂點(diǎn)位置，切線鞍时，法線和一個(gè)紋理坐標(biāo)亏拉。
3扣蜻、appdata_full：包含位置、法線及塘、切線莽使、頂點(diǎn)色和兩個(gè)紋理坐標(biāo)。
4笙僚、appdata_img：包含位置和一個(gè)紋理坐標(biāo)芳肌。

2、如果你想訪問(wèn)個(gè)別的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)肋层，你必須自己聲明頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)亿笤。結(jié)構(gòu)中的成員必須是屬于以下列表中的：

1、float4 vertex：頂點(diǎn)位置
2栋猖、float3 normal：頂點(diǎn)法線
3净薛、float4 texcoord：第一UV坐標(biāo)
4、float4 texcoord1：第二UV坐標(biāo)
5蒲拉、float4 tangent：切線向量(用在法線貼圖中)
6肃拜、float4 color：每個(gè)頂點(diǎn)(per-vertex)顏色

3、內(nèi)置矩陣

1雌团、UNITY_MATRIX_MVP：當(dāng)前模型視投影矩陣燃领。（注：模型矩陣為 本地->世界）
2、UNITY_MATRIX_MV：當(dāng)前模型視圖矩陣
3锦援、UNITY_MATRIX_V：當(dāng)前視圖矩陣
4猛蔽、UNITY_MATRIX_P：當(dāng)前投影矩陣
5、UNITY_MATRIX_VP：當(dāng)前視圖投影矩陣
6灵寺、UNITY_MATRIX_T_MV：轉(zhuǎn)置模型視圖矩陣
7曼库、UNITY_MATRIX_IT_MV：逆轉(zhuǎn)置模型視矩陣
8、UNITY_MATRIX_TEXTURE0 to UNITY_MATRIX_TEXTURE3：紋理變換矩陣

4替久、內(nèi)置向量

1凉泄、UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT：當(dāng)前環(huán)境色

三、圖形渲染的流程

20140929143233_9843.jpg

這是GPU對(duì)游戲物體進(jìn)行渲染時(shí)的流程蚯根，解釋一下為：

1后众、Transform：要渲染的物體在空間中的位置變換，從局部坐標(biāo)-世界坐標(biāo)-觀察坐標(biāo)系-視口坐標(biāo)系
2颅拦、TexGen：表示紋理坐標(biāo)生成蒂誉，當(dāng)需要對(duì)游戲?qū)ο筮M(jìn)行貼圖時(shí)，需要確定貼圖部分的紋理位置
3距帅、Lighting：表示光照處理
4右锨、Vertex Shader：表示頂點(diǎn)著色，主要是處理圖形中的所有頂點(diǎn)位置
5碌秸、Culling：表示剔除绍移，將游戲物體的部分不渲染
6悄窃、Depth Test：表示深度測(cè)試，判斷游戲?qū)ο笾g的深度和遮擋
7蹂窖、Texturing：表示紋理處理轧抗，貼圖
8、Fog：表示霧效果瞬测，霧參數(shù)
9横媚、Fragment Shader：表示片段著色，對(duì)游戲?qū)ο蟮念伾M(jìn)行處理
10月趟、Alpha Test：表示透明測(cè)試
11灯蝴、Blending：表示混合

四、Unity3d 著色器語(yǔ)法（Shader）

Shader "name" { [Properties] Subshaders [Fallback] } 定義了一個(gè)著色器孝宗。著色器擁有一個(gè) Properties 的列表穷躁。著色器包含一個(gè)子著色器的列表（SubShaders）。并且至少包含一個(gè)（SubShader）碳褒。當(dāng)加載一個(gè)著色器時(shí)折砸，Unity 將遍歷這個(gè)列表看疗，獲取第一個(gè)能被用戶機(jī)器支持的著色器沙峻。如果沒(méi)有子著色器被支持，Unity 將嘗試使用降級(jí) Shader（Fallback ）两芳。

1摔寨、著色器文件中的 Properties 塊定義了這些參數(shù)：

1、name ("display name", Range (min, max)) = number：定義浮點(diǎn)數(shù)范圍屬性怖辆。
2是复、name ("display name", Color) = (number,number,number,number)：定義顏色屬性。
3竖螃、name ("display name", 2D) = "name" { options }：定義2D紋理屬性淑廊。
4、name ("display name", Rect) = "name" { options }：定義長(zhǎng)方形（非2次方）紋理屬性特咆。
5季惩、name ("display name", Cube) = "name" { options }：定義立方貼圖紋理屬性。
6腻格、name ("display name", Float) = number：定義浮點(diǎn)數(shù)屬性画拾。
7、name ("display name", Vector) = (number,number,number,number)：定義一個(gè)四元素的容器（Vector4）屬性菜职。

2青抛、Subshader { [Tags] [CommonState] Passdef [Passdef ...] } 通過(guò)可選標(biāo)簽，通用狀態(tài)和一個(gè)Pass 定義的列表構(gòu)成了子著色器酬核。

3蜜另、Pass { [Name and Tags] [RenderSetup] [TextureSetup] } 基本通道命令包含一個(gè)可選的渲染設(shè)置命令的列表和可選的被使用的紋理的列表适室。

4、Name and tags 名稱和標(biāo)簽：一個(gè)通道能定義它的 Name 和任意數(shù)量的Tags（用于向渲染引擎?zhèn)鬟f通道的意圖的名稱/值的字符串）举瑰。

5亭病、Render Setup 渲染設(shè)置：通道設(shè)定顯示硬件的各種狀態(tài)。這些命令如下：

1嘶居、Material { Material Block }：定義一個(gè)使用頂點(diǎn)光照管線的材質(zhì)罪帖。
2、Lighting On | Off：開(kāi)啟或關(guān)閉頂點(diǎn)光照邮屁。
3整袁、Cull Back | Front | Off： 設(shè)置多邊形剔除模式。
4佑吝、ZTest (Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always)：設(shè)置深度測(cè)試模式坐昙。
5、ZWrite On | Off：設(shè)置深度寫(xiě)模式芋忿。
6炸客、Fog { Fog Block }：設(shè)置霧參數(shù)。
7戈钢、AlphaTest (Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always) CutoffValue：開(kāi)啟 alpha 測(cè)試痹仙。
8、Blend SourceBlendMode DestBlendMode：設(shè)置 alpha 混合模式殉了。
9开仰、Color Color value：設(shè)置當(dāng)頂點(diǎn)光照關(guān)閉時(shí)所使用的顏色。
10薪铜、ColorMask RGB | A | 0 | any combination of R, G, B, A：設(shè)置顏色寫(xiě)遮罩众弓。設(shè)置為0將關(guān)閉所有顏色通道的渲染。
11隔箍、Offset OffsetFactor , OffsetUnits：設(shè)置深度偏移谓娃。
12、SeparateSpecular On | Off：開(kāi)啟或關(guān)閉頂點(diǎn)光照相關(guān)的平行高光顏色.
13蜒滩、ColorMaterial AmbientAndDiffuse | Emission：當(dāng)計(jì)算頂點(diǎn)光照時(shí)使用每頂點(diǎn)顏色滨达。

6、Texture Setup 紋理設(shè)置：在完成渲染設(shè)定后帮掉，你能指定一定數(shù)量的紋理和當(dāng)使用 SetTexture 命令時(shí)所采用的混合模式：

1弦悉、SetTexture texture property { [Combine options] }：紋理設(shè)置 配置了 固定函數(shù)多紋理管線，當(dāng)自定義fragment shaders 被使用時(shí)蟆炊，將忽略這個(gè)設(shè)置稽莉。
2、Per-pixel Lighting：每像素光照涩搓。每像素光照管線通過(guò)多次通道渲染對(duì)象來(lái)完成污秆。Unity渲染對(duì)象一次來(lái)獲取陰影色和任何頂點(diǎn)光照劈猪。然后再在額外的并行通道中渲染出每像素光照的效果。
3良拼、Per-vertex Lighting：每頂點(diǎn)光照朦肘。每頂點(diǎn)光照是標(biāo)準(zhǔn)的Direct3D/OpenGL光照模式皱炉，通過(guò)計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)的光照來(lái)完成茧彤。Lighting on命令開(kāi)啟光照洋机。光照被材質(zhì)塊，顏色材質(zhì)和平行高光命令所影響贬媒。

7聋亡、有幾個(gè)特殊的通道能用于反復(fù)利用普通功能或是實(shí)現(xiàn)幾種高端的特效：

1、UsePass：包含來(lái)自其他著色器的通道际乘。
2坡倔、GrabPass：捕獲屏幕到一個(gè)紋理，通常使用在靠后的通道中脖含。

8罪塔、頂點(diǎn)顏色和燈光（Color, Material, Lighting）是對(duì)任何已渲染過(guò)后的幾何體所添加的第一步效果。這個(gè)操作處在頂點(diǎn)級(jí)別养葵，用于計(jì)算在紋理被應(yīng)用之前被使用的基礎(chǔ)顏色征堪。頂層命令控制是否采用固定函數(shù)光照，和一些控制選項(xiàng)港柜，細(xì)節(jié)如下：

1请契、Color Color：設(shè)定對(duì)象的純色咳榜。顏色即可以是括號(hào)中的四值（RGBA）夏醉，也可以是被方框包圍的顏色屬性名。
2涌韩、Material { Material Block }：材質(zhì)塊被用于定義對(duì)象的材質(zhì)屬性畔柔。
3、Lighting On | Off：定義材質(zhì)塊中的設(shè)定是否有效臣樱，你必須使用 Lighting On 命令開(kāi)啟光照靶擦，而顏色則通過(guò) Color 命令直接給出。
4雇毫、SeparateSpecular On | Off：這個(gè)命令會(huì)添加高光光照到著色器通道的末尾玄捕，因此貼圖對(duì)高光沒(méi)有影響。只在光照開(kāi)啟時(shí)有效棚放。
5枚粘、ColorMaterial AmbientAndDiffuse | Emission：使用每頂點(diǎn)的顏色替代材質(zhì)中的顏色集。AmbientAndDiffuse 替代材質(zhì)的陰影光和漫反射值飘蚯；Emission 替代材質(zhì)中的光發(fā)射值馍迄。

9福也、Material Block 材質(zhì)塊，包含材質(zhì)如何和光線產(chǎn)生作用的設(shè)定攀圈。這些屬性都是可以被忽略的暴凑，默認(rèn)為值都被設(shè)定為黑色（不產(chǎn)生作用）：

1、Diffuse Color：漫反射顏色構(gòu)成赘来。這是對(duì)象的基本顏色现喳。
2、Ambient Color：環(huán)境色顏色構(gòu)成.這是當(dāng)對(duì)象被RenderSettings. 中設(shè)定的環(huán)境色所照射時(shí)對(duì)象所表現(xiàn)的顏色犬辰。
3拿穴、Specular Color：對(duì)象反射高光的顏色。
4忧风、Shininess Number：加亮?xí)r的光澤度默色，在0和1之間。0的時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)更大的高亮也看起來(lái)像漫反射光照狮腿，1的時(shí)候你會(huì)獲得一個(gè)細(xì)微的亮斑腿宰。
5、Emission Color：自發(fā)光顏色缘厢，當(dāng)不被任何光照所照到時(shí)吃度，對(duì)象的顏色。
6贴硫、最終的計(jì)算效果是：Ambient * RenderSettings ambient setting + (Light Color * Diffuse + Light Color * Specular) + Emission椿每。

10、剔除（Culling）是一種通過(guò)避免渲染背對(duì)觀察者的幾何體面來(lái)提高性能的優(yōu)化措施英遭。所有幾何體都包含正面和反面间护。剔除基于大多數(shù)對(duì)象都是封閉的事實(shí)；如果你有一個(gè)立方體挖诸，你不會(huì)看到背離你的那一面（總是只有一面在你的前方）汁尺，因此我們不需要繪制出背面。因此也被稱做背面剔除多律。另一個(gè)使得渲染看起來(lái)正確的是深度測(cè)試（Depth Testing）痴突。深度測(cè)試確保只有場(chǎng)景內(nèi)的對(duì)象的最靠近的表面參與繪制。

1狼荞、Cull Back（不繪制背離觀察者的幾何體面）| Front（不繪制面向觀察者的幾何體面辽装，用于由內(nèi)自外的旋轉(zhuǎn)對(duì)象） | Off（顯示所有面，用于特殊效果）：控制幾何體的那一面會(huì)被剔除（不繪制）
2相味、ZWrite On | Off：控制是否將來(lái)之對(duì)象的像素寫(xiě)入深度緩沖（默認(rèn)開(kāi)啟）拾积，如果你正繪制純色物體，將此項(xiàng)打開(kāi)。如果你正繪制半透明效果殷勘，關(guān)閉深度緩沖此再。
3、ZTest Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always：深度測(cè)試如何執(zhí)行玲销。缺省是LEqual （繪制和存在的對(duì)象一致或是在其中的對(duì)象输拇；隱藏他們背后的對(duì)象）
4、Offset Factor , Units：允許你定義用兩個(gè)參數(shù)深度偏移贤斜。因子和單位策吠。Factor 縮放Z的最大斜率，幾何體的X和Y也一樣瘩绒，units縮放可計(jì)算的深度緩沖值猴抹。這允許你迫使一個(gè)幾何體繪制在另一個(gè)的上層，盡管他們實(shí)際上是在同一個(gè)位置锁荔。例如偏移0蟀给，-1使得靠近攝像機(jī)的幾何體忽略幾何體的斜率，而偏移-1阳堕，-1則會(huì)幾何體在一個(gè)幾乎擦過(guò)的角度被觀察使看起來(lái)更近些跋理。

11、紋理（Texturing）在基本的頂點(diǎn)光照被計(jì)算后被應(yīng)用恬总。在著色器中通過(guò) SetTexture 命令來(lái)完成前普。SetTexture 命令在片面程序被使用時(shí)不會(huì)生效；這種模式下像素操作被完全描述在著色器中壹堰。材質(zhì)貼圖可以用來(lái)做老風(fēng)格的混合器效果拭卿。你能在一個(gè)通道中使用多個(gè)SetTexture 命令 - 所有紋理被順序的應(yīng)用，如同繪畫(huà)程序中的層一樣贱纠。SetTexture 命令必須放置在通道的末尾峻厚。

12、SetTexture [TexturePropertyName] { Texture Block }：分配一個(gè)紋理并巍，TextureName 必須定義為一個(gè)紋理屬性目木。如何應(yīng)用紋理被定義在 TextrueBlock 中。紋理塊控制紋理如何被應(yīng)用懊渡。在紋理塊中能執(zhí)行3種命令：合并，矩陣和不變色军拟。

13剃执、紋理塊合并（Combine）命令：

1、combine src1 * src2：將源1和源2的元素相乘懈息。結(jié)果會(huì)比單獨(dú)輸出任何一個(gè)都要暗肾档。
2、combine src1 + src2：將將源1和源2的元素相加。結(jié)果會(huì)比單獨(dú)輸出任何一個(gè)都要亮怒见。
3俗慈、combine src1 - src2：源1減去源2。
4遣耍、combine src1 +- src2：先相加闺阱，然后減去0.5（添加了一個(gè)符號(hào)）。
5舵变、combine src1 lerp (src2) src3：使用源2的透明度通道值在源3和源1中進(jìn)行差值酣溃，注意差值是反向的：當(dāng)透明度值是1是使用源1，透明度為0時(shí)使用源3纪隙。
6赊豌、combine src1 * src2 + src3：源1和源2的透明度相乘，然后加上源3绵咱。
7碘饼、combine src1 * src2 +- src3：源1和源2的透明度相乘，然后和源3做符號(hào)加悲伶。8派昧、combine src1 * src2 - src3：源1和源2的透明度相乘，然后和源3相減拢切。所有源屬性都可以是 Previous（上一次 SetTexture 的結(jié)果）蒂萎、Constant（被 ConstantColor 定義的顏色）、 Primary（來(lái)自光照計(jì)算的顏色或是當(dāng)它綁定時(shí)的頂點(diǎn)顏色）淮椰、Texture（在 SetTexture 中被定義的紋理的顏色）其中的一個(gè)五慈。

14、紋理塊不變色（ConstantColor）命令：

1主穗、ConstantColor color：定義在combine命令中能被使用的不變顏色泻拦。

15、紋理塊矩陣（Matrix）命令：

1忽媒、matrix [MatrixPropertyName]：使用給定矩陣變換紋理坐標(biāo)争拐。

16、霧（Fog）參數(shù)用于霧命令控制晦雨。霧化是通過(guò)混合已生成的像素的顏色和基于到鏡頭的距離來(lái)確定的一個(gè)不變色來(lái)完成架曹。霧化不會(huì)改變已經(jīng)混合的像素的透明度值，只是改變RGB值闹瞧。

17绑雄、Fog { Fog Commands }：在大括號(hào)中設(shè)定霧命令的內(nèi)容

1、Mode Off | Global | Linear | Exp | Exp2：定義霧模式奥邮。缺省是全局的万牺，依據(jù)霧在渲染設(shè)定中是否打開(kāi)確定可從無(wú)變化到平方值罗珍。
2、Color ColorValue：設(shè)定霧的顏色脚粟。
3覆旱、Density FloatValue：以指數(shù)的方式 設(shè)定霧的密度。
4核无、Range FloatValue , FloatValue：為 linear 的霧設(shè)定遠(yuǎn)近距離扣唱。

18、透明度測(cè)試（Alpha testing）是阻止像素被寫(xiě)到屏幕的最后機(jī)會(huì)厕宗。在最終渲染出的顏色被計(jì)算出來(lái)之后画舌，可選擇通過(guò)將顏色的透明度值和一個(gè)固定值比較。如果比較的結(jié)果失敗已慢，像素將不會(huì)被寫(xiě)到顯示輸出中曲聂。

1、AlphaTest Off：渲染所有像素（缺视踊荨）朋腋。
2、AlphaTest Greater（大于）| GEqual（大于等于）| Less（小于）| LEqual（小于等于）| Equal（等于）| NotEqual（不等于）| Always（渲染所有像素）| Never（不渲染任何像素） AlphaValue（一個(gè)范圍在0到1之間的浮點(diǎn)值膜楷。也可以是一個(gè)指向浮點(diǎn)屬性或是范圍屬性的索引旭咽，在后一種情況下需要使用標(biāo)準(zhǔn)的方括號(hào)寫(xiě)法標(biāo)注索引名字，如([變量名])）：設(shè)定透明度測(cè)試只渲染在某一確定范圍內(nèi)的透明度值的像素赌厅。

19穷绵、混合（Blending）被用于制作透明物體。當(dāng)圖像被渲染時(shí)特愿，所有著色器被執(zhí)行以后仲墨，所有貼圖被應(yīng)用后，像素將被寫(xiě)到屏幕揍障。通過(guò) Blend 命令控制和已有的圖像合并：

1目养、Blend Off：關(guān)閉混合。
2毒嫡、Blend SrcFactor DstFactor： 配置并啟動(dòng)混合癌蚁。產(chǎn)生的顏色被乘以 SrcFactor，已存在于屏幕的顏色乘以 DstFactor兜畸，并且兩者將被疊加在一起努释。
3、Blend SrcFactor DstFactor, SrcFactorA DstFactorA：同上膳叨，但是使用不同的要素來(lái)混合 alpha 通道洽洁。4、BlendOp Min | Max | Sub | RevSub：不是添加混合顏色在一起菲嘴，而是對(duì)它們做不同的操作。

20、以下所有屬性對(duì)SrcFactor或DstFactor都可用龄坪。Source 指的是被計(jì)算的顏色昭雌，Destination 是已經(jīng)在屏幕上的顏色。

1健田、One：值為1烛卧，使用此設(shè)置來(lái)讓源(Source)或是目標(biāo)顏色(Destination)完全的通過(guò)。
2妓局、Zero：值為0总放，使用此設(shè)置來(lái)刪除源(Source)或目標(biāo)值(Destination)。
3好爬、SrcColor：此階段的值是乘以源顏色(Source)的值局雄。
4、SrcAlpha：此階段的值是乘以源(Source)alpha 的值存炮。
5炬搭、DstColor：此階段的值是乘以幀緩沖區(qū)源顏色(Source)的值。
6穆桂、DstAlpha：此階段的值是乘以幀緩沖區(qū)源(Source)alpha 的值宫盔。
7、OneMinusSrcColor：此階段的值是乘以(1 - 源顏色（Source）)享完。
8灼芭、OneMinusSrcAlpha：此階段的值是乘以(1 - 源（Source）alpha)。
9般又、OneMinusDstColor：此階段的值是乘以(1 - 目標(biāo)顏色（Destination）)彼绷。
10、OneMinusDstAlpha：此階段的值是乘以(1 - 目標(biāo)（Destination）alpha)倒源。

21苛预、Tags { "TagName1" = "Value1" "TagName2" = "Value2" }：指定TagName1 的值為 Value1 ,TagName2 的值為 Value2 你可以指定很多你喜歡的標(biāo)簽。通過(guò)使用標(biāo)簽（Pass Tags）來(lái)告訴渲染引擎在什么時(shí)候該如何渲染他們所期望的效果笋熬。

22热某、LightMode 標(biāo)簽定義了光照點(diǎn)中的 Pass 任務(wù)「烀可選值如下：

1昔馋、Always：總是渲染。沒(méi)有光照應(yīng)用糖耸。
2秘遏、ForwardBase：用于正向渲染,環(huán)境主要方向燈和定點(diǎn)光/SH 等的應(yīng)用。
3嘉竟、ForwardAdd：用于正向渲染邦危，附加的像素光被應(yīng)用洋侨，每個(gè)光照一個(gè) pass。
4倦蚪、PrepassBase：用于延遲光照希坚，渲染法線/鏡面指數(shù)。
5陵且、PrepassFinal：用于延遲光照裁僧，通過(guò)結(jié)合紋理，光照和自發(fā)光渲染最終顏色慕购。
6聊疲、Vertex：用于頂點(diǎn)光照渲染，當(dāng)物體沒(méi)有光照映射時(shí)沪悲，所有頂點(diǎn)光照被應(yīng)用获洲。
7、VertexLMRGBM：用于頂點(diǎn)光照渲染可训，當(dāng)物體有光照映射的時(shí)候使用頂點(diǎn)光照渲染昌妹。在平臺(tái)上光照映射是 RGBM 編碼。
8握截、VertexLM：用于頂點(diǎn)光照渲染飞崖，當(dāng)物體有光照映射的時(shí)候使用頂點(diǎn)光照渲染。在平臺(tái)上光照映射是double-LDR 編碼（移動(dòng)平臺(tái)谨胞，及老式臺(tái)式CPU）固歪。
9、ShadowCaster：將物體當(dāng)做陰影產(chǎn)生者來(lái)渲染胯努。
10牢裳、ShadowCollector：為了正向渲染對(duì)象的路徑，將對(duì)象的陰影收集到屏幕空間緩沖區(qū)中叶沛。

23蒲讯、Name "PassName"：為當(dāng)前通道命名 PassName。一個(gè)通道能被賦予一個(gè)名字以便UsePass 命令能索引到它灰署。

24判帮、BindChannels { Bind "source", target }：允許你指定頂點(diǎn)數(shù)據(jù)如何映射到顯卡中。

25溉箕、Source 可以是下面其中一個(gè)：

1晦墙、Vertex: vertex position 頂點(diǎn)：頂點(diǎn)的位置。
2肴茄、Normal: vertex normal 法線：頂點(diǎn)的法線晌畅。
3、Tangent: vertex tangent 切線：頂點(diǎn)的切線寡痰。
4抗楔、Texcoord: primary UV coordinate 主要的UV坐標(biāo)棋凳。
5、Texcoord1: secondary UV coordinate 次要的UV坐標(biāo)谓谦。
6贫橙、Color: per-vertex color 顏色：每個(gè)頂點(diǎn)顏色贪婉。

26反粥、Target 可以是下面其中的一個(gè)：

1、Vertex: vertex position 頂點(diǎn)：頂點(diǎn)的位置疲迂。
2才顿、Normal: vertex normal 法線：頂點(diǎn)的法線。
3尤蒿、Tangent: vertex tangent 切線：頂點(diǎn)的切線郑气。
4、Texcoord0, Texcoord1, ...: texture coordinates for corresponding texture stage 各個(gè)紋理處理階段的紋理坐標(biāo)腰池。
5尾组、Texcoord: texture coordinates for all texture stages 所有紋理處理階段的紋理坐標(biāo)。
6示弓、Color: vertex color 顏色：頂點(diǎn)顏色讳侨。

五、使用頂點(diǎn)和片段著色器寫(xiě)幾個(gè)小例子

1奏属、顏色的變換

1)跨跨、渲染一個(gè)面片的顏色

使用unity，Asset>右鍵創(chuàng)建一個(gè)shader>創(chuàng)建一個(gè)Material>將shader添加到Material上>在Heriarchy中創(chuàng)建一個(gè)Quad>將Material添加到Quad上>打開(kāi)創(chuàng)建的Shader

//Shader的名字和儲(chǔ)存的位置
Shader "Custom/VertexFragmentBase1" {
//子著色器
   SubShader
   {
       //子著色器的Tags值囱皿，渲染方式為Opaque勇婴，可以渲染大部分不透明的游戲?qū)ο?       Tags{"RenderType"="Opaque"}
       //LOD通道
       LOD 200
       //渲染通道
       Pass
       {
           //cg語(yǔ)言開(kāi)始標(biāo)識(shí)
           CGPROGRAM
           //可以理解為引用定義一個(gè)vertex的方法，方法名vert（頂點(diǎn)著色方法）
           #pragma vertex vert
           //片段著色方法
           #pragma fragment frag
           //應(yīng)用UnityCG庫(kù)中的cginc嘱腥，包含大多可以用的結(jié)構(gòu)體
           #include "UnityCG.cginc"
           //自定義一個(gè)儲(chǔ)存頂點(diǎn)位置的結(jié)構(gòu)體v2f
           struct v2f
           {
               //定義一個(gè)float4的頂點(diǎn)位置變量
               float4 pos:POSITION;
           };
           //自定義一個(gè)儲(chǔ)存顏色的結(jié)構(gòu)體v2c
           struct v2c
           {
               //定義一個(gè)fixed4的顏色變量
               fixed4 col:Color;
           };
           //vert方法耕渴，將頂點(diǎn)的空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)，appdata_base是UnityCG.cginc中的一個(gè)結(jié)構(gòu)體齿兔，儲(chǔ)存了位置橱脸、法線和紋理
           v2f vert(appdata_base v)
           {
               v2f o;
               //將頂點(diǎn)的本地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)（屏幕坐標(biāo)）
               o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
               return o;
           }
           //片段方法，給游戲?qū)ο蟮乃许旤c(diǎn)著色
           v2c frag()
           {
               v2c c;
               //著色
               c.col=fixed4(0,1,1,0);
               return c;
           }
           //cg語(yǔ)言結(jié)束標(biāo)識(shí)
           ENDCG
       }
       
   }
}

效果如圖：
![~V@])V67WVD(@$A7G8AVUSQ.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/2381726-204d10d7182c5114.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

2)愧驱、實(shí)現(xiàn)游戲?qū)ο蟮念伾S程序的運(yùn)行而變化

使用unity慰技，Asset>右鍵創(chuàng)建一個(gè)shader>創(chuàng)建一個(gè)Material>將shader添加到Material上>在Heriarchy中創(chuàng)建一個(gè)Quad>將Material添加到Quad上>打開(kāi)創(chuàng)建的Shader
效果如圖：

顏色變換.gif

實(shí)現(xiàn)的秘密是將顏色的rgb值由常量改為隨程序運(yùn)行時(shí)間變化的變量，實(shí)現(xiàn)的代碼如下（將frag方法改寫(xiě)）：

//片段方法组砚，給游戲?qū)ο蟮乃许旤c(diǎn)著色
        v2c frag(v2f IN)
        {
            v2c c;
            fixed r=abs(sin(_Time*10));
            fixed g=abs(cos(_Time*10));
            fixed b=abs(tan(_Time*10));
            c.col=fixed4(r,g,b,1);
            return c;
        }

3)吻商、實(shí)現(xiàn)游戲?qū)ο蟮念伾S游戲?qū)ο笤谄聊坏奈恢玫淖兓兓?/h4>

使用unity，Asset>右鍵創(chuàng)建一個(gè)shader>創(chuàng)建一個(gè)Material>將shader添加到Material上>在Heriarchy中創(chuàng)建一個(gè)Quad>將Material添加到Quad上>打開(kāi)創(chuàng)建的Shader
效果如圖：

顏色隨屏幕位置變換.gif

實(shí)現(xiàn)的秘密是將顏色的rgb值由常量改為隨游戲?qū)ο笤谄聊簧衔灰谱兓淖兞吭愫欤瑢?shí)現(xiàn)的代碼如下（將frag方法改寫(xiě)）：

//片段方法艾帐，給游戲?qū)ο蟮乃许旤c(diǎn)著色
        v2c frag(v2f IN)
        {
            v2c c;
            //用頂點(diǎn)的xy除以屏幕參數(shù)的xy
            c.col=fixed4(IN.pos.xy/_ScreenParams.xy,0,1);
            return c;
        }

2乌叶、添加紋理貼圖

有了顏色之后，我們?nèi)绾翁砑右粡埣y理貼圖呢柒爸？還是相同的邏輯准浴，先定義一張紋理貼圖，然后獲得紋理貼圖的頂點(diǎn)坐標(biāo)和片段顏色捎稚，進(jìn)行賦值處理即可乐横，具體看下面代碼：

Shader "Custom/VertexFragmentBase2" {
    Properties {
        //定義一個(gè)紋理貼圖
        _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            //聲明
            #pragma vertex vert 
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            //使用sampler2D來(lái)儲(chǔ)存貼圖
            sampler2D _MainTex;
            //_MainTex_ST的ST是SamplerTexture的意思 ，就是聲明_MainTex是一張采樣圖今野，也就是會(huì)進(jìn)行UV運(yùn)算
            float4 _MainTex_ST;

            struct v2f 
            {
                float4 pos:POSITION;
                fixed2 uv:TEXCOORD;
            };

            struct v2c
            {
                fixed4 col:Color;
            };

             v2f vert(appdata_base v)
            {
                v2f o;
                //將游戲?qū)ο蟮捻旤c(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)
                o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
                //TRANSFORM_TEX主要作用是拿頂點(diǎn)的uv去和材質(zhì)球的tiling和offset作運(yùn)算葡公， 確保材質(zhì)球里的縮放和偏移設(shè)置是正確的
                //v.texcoord就是頂點(diǎn)的uv
                o.uv =TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
                return o;
            }

            v2c frag(v2f o)
            {
                v2c c ;
                c.col = tex2D(_MainTex,o.uv);
                return c ;
            }
            ENDCG
            
        }
        
    }
    FallBack "Diffuse"
}

貼出效果圖：

Y6U@X1GA(HK(7KI25@G2%OT.png

3、制作動(dòng)態(tài)地球

地球旋轉(zhuǎn).gif

不細(xì)說(shuō)了条霜，主要看代碼催什，很詳細(xì)，如何使地球自轉(zhuǎn)宰睡，如何制作出云霧效果

Shader "Custom/EarthShader" {
    Properties
    {
        //主貼圖（地球）
        _MainTex("MainTex",2D)=""{}
        //云貼圖（云）
        _CloudTex("CloudTex",2D)=""{}
    }

    SubShader
    {
        Tags{"RenderType" = "Transparent" "Queue" = "Transparent "}
        LOD 200 
        //混合
        /*
        Alpha Blending蒲凶，中文譯作Alpha混合
        Blending就是控制透明的。處于光柵化的最后階段拆内。
        這里例如我們給一個(gè)模型貼一個(gè)材質(zhì)旋圆，那么在某個(gè)點(diǎn)計(jì)算出來(lái)顏色值稱為源，而該點(diǎn)之前累積的顏色值矛纹，叫目標(biāo)臂聋。

        語(yǔ)法
        Blend Off     不混合
        Blend SrcFactor DstFactor  SrcFactor是源系數(shù)，DstFactor是目標(biāo)系數(shù)
        最終顏色 = （Shader計(jì)算出的點(diǎn)顏色值 * 源系數(shù)）+（點(diǎn)累積顏色 * 目標(biāo)系數(shù)）

        屬性（往SrcFactor或南，DstFactor 上填的值）
        one                          1
        zero                         0
        SrcColor                         源的RGB值孩等，例如（0.5,0.4,1）
        SrcAlpha                         源的A值, 例如0.6
        DstColor                   混合目標(biāo)的RGB值例如（0.5，0.4,1）
        DstAlpha                         混合目標(biāo)的A值例如0.6
        OneMinusSrcColor          (1,1,1) - SrcColor
        OneMinusSrcAlpha          1- SrcAlpha
        OneMinusDstColor          (1,1,1) - DstColor
        OneMinusDstAlpha          1- DstAlpha

        運(yùn)算法則示例：
        （注：r,g,b,a,x,y,z取值范圍為[0,1]）
        （r,g,b） * a = (r*a , g*a , b*a)
        （r,g,b） * (x,y,z) = (r*x , g*y , b*z)
        （r,g,b） + (x,y,z) = (r+x , g+y , b+z)
        （r,g,b） - (x,y,z)  = (r-x , g-y , b-z)
        */
        
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            //聲明
            #pragma vertex vert 
            #pragma fragment frag 
            #include "UnityCG.cginc"

            //儲(chǔ)存貼圖
            sampler2D _MainTex;
            sampler2D _CloudTex;
            //聲明
            float4 _MainTex_ST;

            struct v2f
            {
                float4 pos:POSITION;
                fixed2 uv:TEXCOORD;
            };
            
            v2f vert(appdata_base v )
            {
                v2f o;
                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag(v2f o):Color
            {
                //地球自轉(zhuǎn)
                fixed x = o.uv.x-_Time;
                fixed2 uv = fixed2(x,o.uv.y);
                fixed4 col=tex2D(_MainTex,uv);
                //云的旋轉(zhuǎn)速度比地球快
                x = o.uv.x -_Time*1.8;
                fixed2 uv2=fixed2(x,o.uv.y);
                fixed4 cloud =tex2D(_CloudTex,uv2);
                //將CloudTex貼圖上轉(zhuǎn)變成紅色通道（即將紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?                cloud =fixed4(1,1,1,0)*cloud.r;
                return lerp(col,col + cloud,0.5f);
            }
            ENDCG
        
        }
    
    
    }
}