Unity cg vertex and fragment shaders(二)

着色器的一般结构:

Shader "MyShader/MyShaderName" {
    Properties {
        // ... properties here ...
    }
    SubShader {
        // ... subshader for graphics hardware A ...
        Pass {
            // ... pass commands ...
        }
        // ... more passes if needed ...
    }
    SubShader {
        // ... subshader for graphics hardware B ...
    }
    // ... Optional fallback ...
    FallBack "VertexLit"
}

Shader

Shader命令包含了字符串组成的着色器的名称，这个名字可以用“/”字符细分模拟一个文件夹结构，着色器的名称应该是唯一的

Subshader

一个Shader可以存在一个或多个SubShader，主要是用来为不同的GPU实现着色器功能,所有的SubShader应该使用不同的技术对每个体系结构，实现与现在相似的功能.ShaderLab翻译的代码着色器自动到其他架构,但在某些情况下着色器的功能在移动架构不理想或丢失一些输入。

pass

每个SubShader由若干个pass组成。每个Pass代表了顶点的执行和片段代码的着色器的材质渲染同一个对象。为了性能你可以通过尽可能少数量的pass。

CGPROGRAM.............ENDCG

这个指令定义了再ShaderLab中使用的着色器语言。Unity可以使用CG和GLSL的着色器语言,CG语言是被推荐的,被实施了不同的体系结构的几个优化步骤。

Simple Shader

定点和片段着色器的不同是在渲染管道的开发过程。顶点着色器可以定义为着色器程序修改场景的几何形状,使3d投影，相关片段着色器渲染窗口,定义每个像素的颜色。片段和顶点着色器可以提供更多的功能在新的显卡,如移动顶点位置为每个像素或存储更多的数据。

Shader "Custom/SolidColor" {
    SubShader {
        Pass {
            CGPROGRAM

            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            float4 vert(float4 v:POSITION) : SV_POSITION {
                return mul (UNITY_MATRIX_MVP, v);
            }

            fixed4 frag() : SV_Target {
                return fixed4(1.0,0.0,0.0,1.0);
            }

            ENDCG
        }
    }
}

Pragma vertex vert

顶点着色器是一个着色器程序修改场景的几何形状，它执行在场景中的每个点,输出坐标投影，颜色，纹理和其他数据传递到片段着色器。指令 #pragma vertex [function name]用来定义顶点方法的名称。

Pragma fragment frag

片段着色器是一个着色器程序更改图像的属性在渲染窗口。它执行在每个像素，输出信息的像素的颜色。指令 #pragma fragment [function name]用来定义片段方法的名称。

float4 vert(float4 v:POSITION) : SV_POSITION

这句定义了顶点的方法，变量v包含了顶点的值，这个方法被场景渲染中的每个顶点调用。返回的值为顶点在屏幕中的位置的float4变量。使用四个浮点值用来在SV_POSITION中存储在一个2D窗口中的坐标位置。因为预计的几何投影是在齐次坐标,使用两个值的像素屏幕(x,y),一个值为深度(z),和一个其次坐标的值(z)。你可以将齐次坐标转换成3D坐标。但是你将会失去在未来获得的3D位置顶点的能力。同样你可以删除(z)值，但是你将会失去最终渲染时执行深度测试的能力。齐次坐标用于几乎所有的GPU。删除变量的顶点着色器输出着色器不代表任何的代码优化。反而会使代码变得不通用，并且变得更加难以理解。

return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);

这是顶点方法的核心功能,将3D坐标投影到2D窗口，这个过程包括了乘以3D位置矩阵Model-View-Projection （模型到视窗的投影矩阵）。

fixed4 frag() ： COLOR

这一句定义了frag方法，这是使用的片段着色器作为其主要功能。这个片段方法没有输入的参数。和输出被定义为一个颜色值定义在一个fixed4变量包含RGBA(红,绿,蓝,α)的颜色。可以使用颜色作为可视化的一个浮点数变量，甚至传递信息在顶点着色器与片段着色器之间。然而COLOR变量是固定值0和1之间,所以希望改变COLOR变量中的值

return fixed4（1.0，0.0，0.0，1.0）

片段着色器的核心功能，为每个像素处理的片段着色器定义了红色。