Unity ShaderLab 光照随笔

unity camera默认3种渲染路径,unity5.50里面有4种

camera Rendering Path

1 vertexLit(逐顶点，一般在vert中处理) 

2 forward (前向渲染，简单说就是只渲染影响力比较大的几个光源)

3 Deferred(延迟渲染，逐像素，一般在frag中处理，目前已知就是surface里默认的光照处理)

shader LightMode

1 Vertex(渲染vertex光源)

2 ForwardBase(用来渲染场景中最重要光源，pixel平行光)

3 ForwardAdd(用来渲染场景中其他pixel光源)

4 PrePassBase(以后补充)

5 PrePassFinl(以后补充)

6 Always(默认LightMode就是Always)

内置存取光源变量

(所有这些变量都可能存在无效数据，出于效率考虑，当RenderPath切换时，无用的变量不会立刻清除)

位置相关

前三位是光源位置如 _WorldSpaceLightPos0.xyz

最后一位比如_WorldSpaceLightPos0.w如果是0代表平行光(向量)，1代表点光源(点)

具体可以看下齐次坐标

1 float4 _WorldSpaceLightPos0

2 float4 unity_4LightPosX0,unity_4LightPosY0,unity_4LightPosZ0

3 float4 unity_LightPositon[4]

颜色相关

1 floar4 _LightColor0

2 float4 unity_4LightAtten

3 float4 unity_LightColor[4]

渲染路径与LightMode组合时shader的执行情况

RenderPath  LightMode

VertexLit        只有Vertex的shader生效，Always生效，同时有Vertex和Always时都生效，顺序与代码顺序一致

Forward        Deferred不生效，forward不生效，vertex在没有forward的时候生效，单独Always生效， 

                       针对forward的Always生效(顺序同代码顺序)，针对DeferredAlways不生效

Deferred       Deferred生效，Forward没有Deferred时生效，vertex在没有deferred和forward时生效，Always不会执行

渲染路径与LightMode组合时光源变量的情况

VertextLit时

unity_LightPositon[4]和unity_LightColor[4]有vertex光源数据 其中position是CameraSpace

Forward时

1 unity_LightPositon[4]，unity_LightColor[4]在forward中不包含有效数据

2 如果只有ForwardBase(没有ForwardAdd)

_WorldSpaceLightPos0，_LightColor0中存储最重要平行pixel光源位置颜色（如果没有pixel平行光_WorldSpaceLightPos0存储pixel点光源位置，_LightColor0中无数据）

unity_4LightPos[X,Y,Z]0和unity_LightColor[4]中包含pixel点光源数据(不含平行光)

3 如果同时有ForwardBase和ForwardAdd

对于ForwardBase 

_WorldSpaceLightPos0，_LightColor0作用不变

unity_4LightPos[X,Y,Z]0和unity_LightColor[4]只包含Vertex光源数据

对于ForwardAdd

ForwardAdd执行次数取决于除主要pixel光源外pixel光源的个数

每多一个pixel光源就多执行一次ForwardAdd

这些多出的pixel光源数据都存在_WorldSpaceLightPos0，_LightColor0中

在ForwardAdd中unity_4LightPos[X,Y,Z]0不存在有效数据