Cocos3内置Effect（着色器）介绍

创建材质后Effect有很多下拉选项，介绍一下：

在 Cocos Creator 中，材质（Material） 是用于定义物体表面渲染效果的资源，而 Effect（效果文件） 是材质的核心，它定义了如何使用 Shader 代码来渲染物体。创建材质时，Effect 提供的下拉选项决定了材质的渲染行为和可配置参数。以下是 Effect 下拉选项的详细介绍：

1. Effect 下拉选项的分类

Effect 的下拉选项通常分为以下几类，具体取决于你使用的 Effect 文件：

(1) 内置 Effect

1、常用Effect

Cocos Creator 提供了一些内置的 Effect，适用于常见的渲染需求：

builtin-standard
- 标准 PBR（物理渲染）材质，支持金属度、粗糙度、法线贴图等。
- 适用于大多数 3D 模型，如角色、道具等。
builtin-unlit
- 无光照材质，直接显示颜色或纹理，不受场景光照影响。
- 适用于 UI、粒子、天空盒等。
builtin-sprite
- 2D 精灵材质，支持透明度、颜色混合等。
- 适用于 2D 游戏中的图片资源。
builtin-custom
- 自定义 Effect，允许你通过编写 Shader 代码实现特殊效果。

2、其他内置着色器Effect

以下是 Cocos Creator 中内置着色器（Builtin Shaders）的详细介绍，按列表顺序说明其用途和典型应用场景：

1. `builtin-billboard`

用途：用于实现公告板（Billboard）效果，即物体始终面向摄像机。
典型场景：
- 2D 精灵在 3D 场景中的渲染（如粒子特效、UI 元素）。
- 树木、粒子等需要始终朝向摄像机的物体。
特点：通过动态调整物体的旋转，使其法线始终对准摄像机，实现“平面朝向”效果。

2. `builtin-camera-texture`

用途：用于渲染摄像机纹理（如渲染到纹理、后处理效果）。
典型场景：
- 镜像反射（通过渲染摄像机视角到纹理）。
- 屏幕后处理（如模糊、色调映射）。
特点：支持将摄像机的渲染结果作为纹理输入到其他 Shader 中。

3. `builtin-clear-stencil`

用途：用于清除模板缓冲区（Stencil Buffer）。
典型场景：
- 在渲染需要模板测试的物体前，重置模板缓冲区。
- 配合 builtin-debug-renderer 调试模板缓冲区的值。
特点：通常不直接用于可见物体，而是作为渲染流程的一部分。

4. `builtin-debug-renderer`

用途：用于调试渲染信息（如法线、深度、模板缓冲区）。
典型场景：
- 可视化法线贴图、深度缓冲区或模板缓冲区。
- 调试光照、阴影或后处理效果。
特点：输出调试信息到屏幕，帮助开发者优化或排查问题。

5. `builtin-geometry-renderer`

用途：用于渲染几何图形（如线框、网格、自定义几何体）。
典型场景：
- 显示模型的线框模式（Wireframe）。
- 渲染自定义的几何形状（如箭头、辅助线）。
特点：支持通过代码动态生成几何数据并渲染。

6. `builtin-graphics`

用途：用于动态绘制图形（如通过 Graphics 组件绘制的线条、形状）。
典型场景：
- 绘制 2D 图形（如矩形、圆形、路径）。
- 实现动态生成的 UI 元素或特效。
特点：与 Graphics 组件配合使用，支持运行时修改图形属性。

7. `builtin-occlusion-query`

用途：用于遮挡查询（Occlusion Query），检测物体是否被其他物体遮挡。
典型场景：
- 优化渲染性能，避免渲染不可见的物体。
- 实现动态 LOD（Level of Detail）切换。
特点：通过 GPU 查询统计像素通过深度测试的数量，判断物体是否可见。

8. `builtin-particle`

用途：用于粒子系统的默认渲染。
典型场景：
- 火焰、烟雾、魔法特效等粒子效果。
- 支持软粒子（Soft Particles）、扰动贴图等高级特性。
特点：支持通过粒子属性（如颜色、大小、速度）动态控制渲染效果。

9. `builtin-particle-gpu`

用途：用于GPU 驱动的粒子系统，性能更高。
典型场景：
- 大量粒子（如数万级别）的实时渲染。
- 需要复杂粒子行为（如流体模拟）的场景。
特点：通过计算着色器（Compute Shader）在 GPU 上更新粒子状态，减少 CPU 开销。

10. `builtin-particle-trail`

用途：用于粒子拖尾效果（如飞行轨迹、尾迹）。
典型场景：
- 飞行道具的拖尾光效。
- 角色移动时的残影效果。
特点：支持动态生成拖尾几何体，并根据粒子生命周期调整透明度。

11. `builtin-particle-trail`

用途：用于渲染粒子拖尾效果，模拟物体移动时留下的轨迹（如飞行道具的光轨、角色的残影）。
典型场景：
- 游戏中的技能特效（如魔法飞弹的尾焰）。
- 角色快速移动时的动态残影。
特点：
- 根据粒子系统的生命周期动态生成拖尾几何体。
- 支持透明度和颜色渐变，增强拖尾的真实感。

12. `builtin-particle-xr-trail`

用途：专为 XR（扩展现实） 设备优化的粒子拖尾着色器。
典型场景：
- VR/AR 应用中的交互特效（如手势拖尾、虚拟物体移动轨迹）。
特点：
- 针对 XR 设备的性能优化（如减少渲染开销）。
- 可能支持额外的 XR 特定功能（如立体渲染）。

13. `builtin-reflection-deferred`

用途：用于延迟渲染（Deferred Rendering） 中的反射效果。
典型场景：
- 高质量场景渲染（如金属表面的环境反射）。
- 需要精确控制反射计算的复杂光照环境。
特点：
- 在延迟渲染管线中，将反射信息存储在 G-Buffer 中，后期处理时计算反射。
- 适用于需要高性能反射的场景（如镜面、水面）。

14. `builtin-spine`

用途：专为 Spine 2D 骨骼动画 设计的着色器。
典型场景：
- 2D 游戏中的角色动画（如角色换装、技能特效）。
- 需要支持 Spine 运行时功能的场景（如网格变形、插槽替换）。
特点：
- 支持 Spine 的网格渲染、骨骼权重和插槽系统。
- 可与 Spine 编辑器直接兼容，保留动画的原始效果。

15. `builtin-sprite`

用途：用于渲染 2D 精灵（Sprite）。
典型场景：
- 2D 游戏中的角色、道具、UI 元素。
- 需要支持透明度、颜色混合和九宫格缩放的场景。
特点：
- 支持精灵的裁剪（Trim）、九宫格（9-Slice）和批处理（Batching）。
- 可配置混合模式（如正常、叠加、乘法）。

16. `builtin-sprite-renderer`

用途：与 builtin-sprite 类似，但可能针对 SpriteRenderer 组件 做了额外优化。
典型场景：
- 高效渲染大量 2D 精灵（如背景图层、粒子效果）。
特点：
- 可能支持更高效的批处理或实例化渲染。
- 适用于对性能敏感的 2D 场景。

17. `builtin-standard`

用途：标准的 PBR（物理渲染） 着色器，支持金属度/粗糙度工作流。
典型场景：
- 3D 模型的高质量渲染（如角色、场景物体）。
- 需要真实光照和材质表现的场景。
特点：
- 支持金属度（Metallic）、粗糙度（Roughness）、法线贴图（Normal Map）等 PBR 参数。
- 兼容物理光照和环境反射。

18. `builtin-terrain`

用途：用于渲染 地形（Terrain），如山脉、草地、雪地。
典型场景：
- 开放世界游戏中的自然场景。
- 需要高度图（Heightmap）和纹理混合的地形。
特点：
- 支持多纹理混合（如草地、岩石、雪地的过渡）。
- 可能支持地形LOD（Level of Detail）优化。

19. `builtin-toon`

用途：用于实现 卡通渲染（Toon Shading） 效果。
典型场景：
- 日式动漫风格的游戏（如《原神》的卡通渲染角色）。
- 需要非真实感渲染（NPR）的场景。
特点：
- 通过颜色分段（Color Banding）实现卡通化的光照效果。
- 支持轮廓线（Outline）和阴影色块。

20. `builtin-unlit`

用途：无光照着色器，直接显示颜色或纹理，不受场景光照影响。
典型场景：
- UI 元素、全屏特效、天空盒。
- 需要固定颜色或纹理的场景（如标志、图标）。
特点：
- 性能极高，忽略所有光照计算。
- 支持透明度和颜色混合。

21. `builtin-wireframe`

用途：用于渲染 线框模式（Wireframe），显示模型的网格结构。
典型场景：
- 调试模型拓扑结构。
- 实现科技感或工程风格的视觉效果。
特点：
- 渲染模型的边线，而非表面。
- 可配置线框颜色和粗细。

22. `dcc/imported-metallic-roughness`

用途：用于渲染从 DCC 工具（如 Blender、Maya） 导入的 PBR 材质，保留金属度/粗糙度信息。
典型场景：
- 导入第三方工具制作的 3D 模型和材质。
- 需要精确还原原始 PBR 效果的场景。
特点：
- 支持导入的金属度/粗糙度贴图（如 MetallicRoughness.png）。
- 兼容标准 PBR 工作流。

总结

性能优先：选择 builtin-unlit 或 builtin-sprite。
高质量 3D 渲染：选择 builtin-standard 或 builtin-toon。
特殊效果：选择 builtin-particle-trail（拖尾）、builtin-wireframe（线框）。
工具兼容：选择 builtin-spine（Spine 动画）或 dcc/imported-metallic-roughness（导入 PBR 材质）。

通过合理选择着色器，可以平衡渲染效果和性能需求，实现丰富的视觉表现。

(2) 自定义 Effect

如果你在项目中创建了自定义的 Effect 文件（.effect），它们也会出现在下拉选项中。自定义 Effect 可以实现：

特殊光照效果（如卡通渲染、边缘光）。
屏幕后处理效果（如模糊、色调映射）。
自定义着色逻辑（如水波纹、溶解效果）。

2. Effect 选项的核心参数

选择不同的 Effect 后，材质的属性面板会显示对应的可配置参数。以下是常见参数的说明：

(1) 基础参数

Albedo（基础颜色）
- 定义物体的基础颜色或纹理。
- 适用于 builtin-standard 和 builtin-unlit。
Metallic（金属度）
- 控制物体表面的金属质感（0 = 非金属，1 = 金属）。
- 仅适用于 builtin-standard。
Roughness（粗糙度）
- 控制物体表面的光滑程度（0 = 光滑，1 = 粗糙）。
- 仅适用于 builtin-standard。
Normal Map（法线贴图）
- 添加细节凹凸效果，增强表面质感。
- 适用于 builtin-standard。

(2) 光照相关参数

Emissive（自发光）
- 定义物体自身的发光颜色或纹理。
- 适用于需要发光效果的物体（如灯箱、火焰）。
Ambient Occlusion（环境光遮蔽）
- 增强物体表面的阴影细节。
- 适用于 builtin-standard。

(3) 自定义参数

如果 Effect 文件中定义了自定义参数（如 _Time、_Color），它们会出现在材质属性面板中。
例如，自定义 Effect 中可以定义一个 _WaveSpeed 参数来控制水波纹的流动速度。

3. 如何选择合适的 Effect

3D 模型：
- 使用 builtin-standard，并配置金属度、粗糙度、法线贴图等参数。
2D 精灵：
- 使用 builtin-sprite，并配置颜色、透明度等参数。
UI 或无光照效果：
- 使用 builtin-unlit，避免不必要的光照计算。
特殊效果：
- 创建自定义 Effect，并通过 Shader 代码实现。

4. 自定义 Effect 的编写

如果内置 Effect 无法满足需求，可以创建自定义 Effect 文件（.effect）。

说明：
- 这个 Effect 会将所有非透明像素的颜色替换为 _ReplaceColor。
- 在材质中，你可以通过下拉选项选择这个自定义 Effect，并调整 _ReplaceColor 参数。

5. 常见问题

为什么下拉选项中没有我的自定义 Effect？
- 确保自定义 Effect 文件位于项目的 assets 目录下，且文件名以 .effect 结尾。
- 确保 Effect 文件的语法正确（可以通过 Cocos Creator 的开发者工具检查错误）。
如何调试自定义 Effect？
- 使用 Cocos Creator 的 “开发者工具” 查看 Shader 编译错误。
- 简化 Effect 代码，逐步排查问题。

总结

Effect 的下拉选项决定了材质的渲染行为和可配置参数。
内置 Effect 适用于常见需求，自定义 Effect 适用于特殊效果。
选择 Effect 时，应根据物体的类型（3D/2D）和渲染需求（光照/无光照）来决定。
自定义 Effect 需要编写 Shader 代码，并通过材质属性面板暴露可配置参数。

通过合理选择和配置 Effect，你可以实现丰富的视觉效果，提升游戏的品质和表现力。