本文出处：http://blog.csdn.net/lcbcsdn/article/details/46848125
在这个表中，每个函数第二个参数的名字指明了在执行纹理查询的时候，它的值是如果被使用的:
s表示这是一个一元、二元或三元纹理坐标。z表示这是一个用来进行阴影贴图查找的深度比较值。q表示这是一个透视值，在进行纹理查找之前，它被用来除以纹理坐标（s）。当你使用的纹理函数允许你指定一个深度比较值的时候，与之相关联的纹理单元必须被设置成深度比较纹理。否则，深度比较实际上不会被执行。
为什么已经有ShaderForge这种可视化Shader编辑器、为什么Asset Store已经有那么多炫酷的Shader组件可下载，还是有必要学些Shader的编写？
2014-0718-1607-11-33.png
因为上面这些Shader工具/组件最终都是以Shader文件的形式而存在。需要开发人员/技术美术有能力对Shader进行功能分析、效率评估、选择、优化、兼容、甚至是Debug。对于特殊的需求，可能还是直接编写Shader比较实际、高效。总之，Shader编写是重要的；但至于紧不紧急，视乎项目需求。
本文只讨论Unity ShaderLab相关的知识和使用方法。但，
既不讨论渲染相关的基础概念； 基础概念可参考Rendering Pipeline Overview等文章。作为移动设备GPU和桌面GPU的最大不同点，tile-based deferred rendering （Wiki，PowerVR/Mali/Adreno）也是重要的概念。 其大幅减少带宽消耗、会进行Early-Z测试尝试减少Overdraw（依赖于渲染物体提交顺序由前至后）。 其中PowerVR的Hidden Surface Removal做到像素级别的Overdraw减少（不用依赖于渲染物体提交顺序由前至后）。也不讨论具体的渲染技巧。2014-0720-1007-25-36.png
如上图，一句话总结：
GameObject里有MeshRenderer，MeshRenderer里有Material列表，每个Material里有且只有一个Shader；Material在编辑器暴露该Shader的可调属性。所以关键是怎么编写Shader。
使用MonoDevelop这反人类的IDE来编写Shader居然是让人满意的。有语法高亮，无语法提示。 如果习惯VisualStudio，可以如下实现.Shader文件的语法高亮。
下载作者donaldwu自己添加的关键词文件usertype.dat。其包括了Unity ShaderLab的部分关键字，和HLSL的所有关键字。关键字以后持续添加中。将下载的usertype.dat放到Microsoft Visual Studio xx.x\CommonX\IDE\文件夹下；打开VS，工具>选项>文本编辑器>文件扩展名，扩展名里填“shader”，编辑器选VC++，点击添加；重启VS，Done。Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
// ...
}
2014-0720-1707-17-42.png
Shader的名字会直接决定shader在material里出现的路径
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
SubShader
{
//...
}
}
一个Shader有多个SubShader。一个SubShader可理解为一个Shader的一个渲染方案。即SubShader是为了针对不同的渲染情况而编写的。每个Shader至少1个SubShader、理论可以无限多个，但往往两三个就足够。 一个时刻只会选取一个SubShader进行渲染，具体SubShader的选取规则包括：
从上到下选取SubShader的标签、Pass的标签 是否符合当前的“Unity渲染路径”是否符合当前的ReplacementTagSubShader是否和当前的GPU兼容等按此规则第一个被选取的SubShader将会用于渲染，未被选取的SubShader在这次渲染将被忽略。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
SubShader
{
Tags { "Queue"="Geometry+10" "RenderType"="Opaque" }
//...
}
}
SubShader内部可以有标签（Tags）的定义。Tag指定了这个SubShader的渲染顺序（时机），以及其他的一些设置。
"RenderType"标签。Unity可以运行时替换符合特定RenderType的所有Shader。Camera.RenderWithShader或Camera.SetReplacementShader配合使用。Unity内置的RenderType包括： "Opaque"：绝大部分不透明的物体都使用这个；"Transparent"：绝大部分透明的物体、包括粒子特效都使用这个；"Background"：天空盒都使用这个；"Overlay"：GUI、镜头光晕都使用这个；用户也可以定义任意自己的RenderType这个标签所取的值。应注意，Camera.RenderWithShader或Camera.SetReplacementShader不要求标签只能是RenderType，RenderType只是Unity内部用于Replace的一个标签而已，你也可以自定义自己全新的标签用于Replace。 比如，你为自己的ShaderA.SubShaderA1（会被Unity选取到的SubShader，常为Shader文件中的第一个SubShader）增加Tag为"Distort"="On"，然后将"Distort"作为参数replacementTag传给函数。此时，作为replacementShader实参的ShaderB.SubShaderB1中若有也有一模一样的"Distort"="On"，则此SubShaderB1将代替SubShaderA1用于本次渲染。具体可参考Rendering with Replaced Shaders"Queue"标签。定义渲染顺序。预制的值为 "Background"。值为1000。比如用于天空盒。"Geometry"。值为2000。大部分物体在这个队列。不透明的物体也在这里。这个队列内部的物体的渲染顺序会有进一步的优化（应该是从近到远，early-z test可以剔除不需经过FS处理的片元）。其他队列的物体都是按空间位置的从远到近进行渲染。"AlphaTest"。值为2450。已进行AlphaTest的物体在这个队列。"Transparent"。值为3000。透明物体。"Overlay"。值为4000。比如镜头光晕。用户可以定义任意值，比如"Queue"="Geometry+10""ForceNoShadowCasting"，值为"true"时，表示不接受阴影。"IgnoreProjector"，值为"true"时，表示不接受Projector组件的投影。另，关于渲染队列和Batch的非官方经验总结是，一帧的渲染队列的生成，依次决定于每个渲染物体的：
Shader的RenderType tag,Renderer.SortingLayerID,Renderer.SortingOrder,Material.renderQueue（默认值为Shader里的"Queue"）,Transform.z(ViewSpace)（默认为按z值从前到后，但当Queue是“Transparent”的时候，按z值从后到前）。这个渲染队列决定了之后（可能有dirty flag的机制？）渲染器再依次遍历这个渲染队列，“同一种”材质的渲染物体合到一个Batch里。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
SubShader {
Pass
{
//...
}
}
}
一个SubShader（渲染方案）是由一个个Pass块来执行的。每个Pass都会消耗对应的一个DrawCall。在满足渲染效果的情况下尽可能地减少Pass的数量。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" {
SubShader {
Pass
{
Tags{ "LightMode"="ForwardBase" }
//...
}
}
}
和SubShader有自己专属的Tag类似，Pass也有Pass专属的Tag。 其中最重要Tag是 "LightMode"，指定Pass和Unity的哪一种渲染路径（“Rendering Path”）搭配使用。除最重要的ForwardBase、ForwardAdd外，这里需额外提醒的Tag取值可包括：
Always，永远都渲染，但不处理光照ShadowCaster，用于渲染产生阴影的物体ShadowCollector，用于收集物体阴影到屏幕坐标Buff里。其他渲染路径相关的Tag详见下面章节“Unity渲染路径种类”。 具体所有Tag取值，可参考ShaderLab syntax: Pass Tags。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"{
SubShader { Pass {} }
FallBack "Diffuse" // "Diffuse"即Unity预制的固有Shader
// FallBack Off //将关闭FallBack
}
当本Shader的所有SubShader都不支持当前显卡，就会使用FallBack语句指定的另一个Shader。FallBack最好指定Unity自己预制的Shader实现，因其一般能够在当前所有显卡运行。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
Properties {
_Range ("My Range", Range (0.02,0.15)) = 0.07 // sliders
_Color ("My Color", Color) = (.34, .85, .92, 1) // color
_2D ("My Texture 2D", 2D) = "" {} // textures
_Rect("My Rectangle", Rect) = "name" { }
_Cube ("My Cubemap", Cube) = "name" { }
_Float ("My Float", Float) = 1
_Vector ("My Vector", Vector) = (1,2,3,4)
// Display as a toggle.
[Toggle] _Invert ("Invert color?", Float) = 0
// Blend mode values
[Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _Blend ("Blend mode", Float) = 1
//setup corresponding shader keywords.
[KeywordEnum(Off, On)] _UseSpecular ("Use Specular", Float) = 0
}
// Shader
SubShader{
Pass{
//...
uniform float4 _Color;
//...
float4 frag() : COLOR{ return fixed4(_Color); }
//...
#pragma multi_compile __ _USESPECULAR_ON
}
}
//fixed pipeline
SubShader {
Pass{
Color[_Color]
}
}
}
Shader在Unity编辑器暴露给美术的参数，通过Properties来实现。所有可能的参数如上所示。主要也就Float、Vector和Texture这3类。除了通过编辑器编辑Properties，脚本也可以通过Material的接口（比如SetFloat、SetTexture编辑）之后在Shader程序通过[name]（固定管线）或直接name（可编程Shader）访问这些属性。在每一个Property前面也能类似C#那样添加Attribute，以达到额外UI面板功能。详见MaterialPropertyDrawer.html。有3种基本数值类型：float、half和fixed。 这3种基本数值类型可以再组成vector和matrix，比如half3是由3个half组成、float4x4是由16个float组成。
float：32位高精度浮点数。half：16位中精度浮点数。范围是[-6万, +6万]，能精确到十进制的小数点后3.3位。fixed：11位低精度浮点数。范围是[-2, 2]，精度是1/256。数据类型影响性能
精度够用就好。 颜色和单位向量，使用fixed其他情况，尽量使用half（即范围在[-6万, +6万]内、精确到小数点后3.3位）；否则才使用float。ShaderLab中的Matrix
当提到“Row-Major”、“Column-Major”，根据不同的场合，它们可能指不同的意思：
数学上的，主要是指矢量V是Row Vector、还是Column Vector。引用自[Game Engine Architecture 2nd Edition, 183]。留意到V和M的乘法，当是Row Vector的时候，数学上写作VM，Matrix在右边，Matrix的最下面一行表示Translate；当是Column Vector的时候，数学上写作MtVt，Matrix在左边并且需要转置，Matrix最右面一列表示Translate。访问接口上的：Row-Major即MyMatrix[Row][Column]、Column-Major即MyMatrix[Column][Row]。HLSL/CG的访问接口都是Row-Major，比如MyMatrix[3]返回的是第3行；GLSL的访问接口是Column-Major，比如MyMatrix[3]返回的是第3列。寄存器存储上的：每个元素是按行存储在寄存器中、还是按列存储在寄存器中。需要关注它的一般情况举例是，float2x3的MyMatrix，到底是占用2个寄存器（Row-Major）、还是3个寄存器（Column-Major）。在HLSL里，可以通过#pragmapack_matrix设定row_major或者column_major。上述情况，互不相干。 然后，ShaderLab中，数学上是Column Vector、访问接口上是Row-Major、存储上是（尚未查明）。另外，ShaderLab在World Space是左手坐标系、View Space是右手坐标系、在Normalized Device Coordinates里是左手坐标系。
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
// 1 、2、3是等价的，和4是不等价的
// 因为是M在左、V在右，所以是Column Vector
// 因为是HLSL/CG语言，所以是访问方式是Row-Major
o.rootInView = mul(UNITY_MATRIX_MV, float4(0, 0, 0, 1)); // 1
o.rootInView = float4(UNITY_MATRIX_MV[0].w, UNITY_MATRIX_MV[1].w, UNITY_MATRIX_MV[2].w, 1); // 2
o.rootInView = UNITY_MATRIX_MV._m03_m13_m23_m33; // 3
//o.rootInView = UNITY_MATRIX_MV[3]; // 4
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// 因为是ViewSpace是右手坐标系，所以当root在view前面的时候，z是负数，所以需要-z才能正确显示颜色
fixed4 col = fixed4(i.rootInView.x, i.rootInView.y, -i.rootInView.z, 1);
return col;
}
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
};
struct v2f
{
float4 rootInView : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
固定管线是为了兼容老式显卡。都是顶点光照。之后固定管线可能是被Unity抛弃的功能，所以最好不学它、当它不存在。特征是里面出现了形如下面Material块、没有CGPROGRAM和ENDCG块。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
Properties {
_Color ("My Color", Color) = (.34, .85, .92, 1) // color
}
// Fixed Pipeline
SubShader
{
Pass
{
Material{
Diffuse [_Color]
Ambient [_Color]
}
Lighting On
}
}
}
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
Properties {}
SubShader
{
Pass
{
// ... the usual pass state setup ...
CGPROGRAM
// compilation directives for this snippet, e.g.:
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
// the Cg/HLSL code itself
float4 vert(float4 v:POSITION) : SV_POSITION{
return mul(UNITY_MATRIX_MVP, v);
}
float4 frag() : COLOR{
return fixed4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
ENDCG
// ... the rest of pass setup ...
}
}
}
功能最强大、最自由的形态。特征是在Pass里出现CGPROGRAM和ENDCG块编译指令#pragma。详见官网Cg snippets。其中重要的包括： 编译指令示例/含义#pragma vertex name#pragma fragment name替换name，来指定Vertex Shader函数、Fragment Shader函数。#pragma target name替换name（为2.0、3.0等）。设置编译目标shader model的版本。#pragma only_renderers name name ...#pragma exclude_renderers name name...#pragma only_renderers gles gles3，#pragma exclude_renderers d3d9 d3d11 opengl， 只为指定渲染平台（render platform）编译 引用库。通过形如#include "UnityCG.cginc"引入指定的库。常用的就是UnityCG.cginc了。其他库详见官网Built-in shader include files。ShaderLab内置值。Unity给Shader程序提供了便捷的、常用的值，比如下面例子中的UNITY_MATRIX_MVP就代表了这个时刻的MVP矩阵。详见官网ShaderLab built-in values。Shader输入输出参数语义（Semantics）。在管线流程中每个阶段之间（比如Vertex Shader阶段和FragmentShader阶段之间）的输入输出参数，通过语义字符串，来指定参数的含义。常用的语义包括：COLOR、SV_Position、TEXCOORD[n]。完整的参数语义可见HLSL Semantic（由于是HLSL的连接，所以可能不完全在Unity里可以使用）。特别地，因为Vertex Shader的的输入往往是管线的最开始，Unity为此内置了常用的数据结构： 数据结构含义appdata_basevertex shader input with position, normal, one texture coordinate.appdata_tanvertex shader input with position, normal, tangent, one texture coordinate.appdata_fullvertex shader input with position, normal, tangent, vertex color and two texture coordinates.appdata_imgvertex shader input with position and one texture coordinate.Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
Properties { }
// Surface Shader
SubShader {
Tags { "RenderType" = "Opaque" }
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert
struct Input {
float4 color : COLOR;
};
void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
o.Albedo = 1;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
SurfaceShader可以认为是一个光照Shader的语法糖、一个光照VS/FS的生成器。减少了开发者写重复代码的需要。在手游，由于对性能要求比较高，所以不建议使用SurfaceShader。因为SurfaceShader是一个比较“通用”的功能，而通用往往导致性能不高。特征是在SubShader里出现CGPROGRAM和ENDCG块。（而不是出现在Pass里。因为SurfaceShader自己会编译成多个Pass。）编译指令是：#pragma surface surfaceFunction lightModel [optionalparams] surfaceFunction：surfaceShader函数，形如void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)lightModel：使用的光照模式。包括Lambert（漫反射）和BlinnPhong（镜面反射）。 也可以自己定义光照函数。比如编译指令为#pragma surface surf MyCalc 在Shader里定义half4 LightingMyCalc (SurfaceOutput s, 参数略)函数进行处理(函数名在签名加上了“Lighting”）。详见Custom Lighting models in Surface Shaders你定义输入数据结构（比如上面的Input）、编写自己的Surface函数处理输入、最终输出修改过后的SurfaceOutput。SurfaceOutput的定义为struct SurfaceOutput {
half3 Albedo; // 纹理颜色值（r, g, b)
half3 Normal; // 法向量(x, y, z)
half3 Emission; // 自发光颜色值(r, g, b)
half Specular; // 镜面反射度
half Gloss; // 光泽度
half Alpha; // 不透明度
};
点击a.shader文件的“Compile and show code”，可以看到该文件的“编译”过后的ShaderLab shader文件，文件名形如Compiled-a.shader。 其依然是ShaderLab文件，其包含最终提交给GPU的shader代码字符串。 先就其结构进行简述如下，会发现和上述的编译前ShaderLab结构很相似。
// Compiled shader for iPhone, iPod Touch and iPad, uncompressed size: 36.5KB
// Skipping shader variants that would not be included into build of current scene.
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"
{
Properties {...}
SubShader {
// Stats for Vertex shader:
// gles : 14 avg math (11..19), 1 avg texture (1..2)
// metal : 14 avg math (11..17)
// Stats for Fragment shader:
// metal : 14 avg math (11..19), 1 avg texture (1..2)
Pass {
Program "vp" // vertex program
{
SubProgram "gles" {
// Stats: 11 math, 1 textures
Keywords{...} // keywords for shader variants ("uber shader")
//shader codes in string
"
#ifdef VERTEX
vertex shader codes
#endif
// Note, on gles, fragment shader stays here inside Program "vp"
#ifdef FRAGMENT
fragment shader codes
#endif
"
}
SubProgram "metal" {
some setup
Keywords{...}
//vertex shader codes in string
"..."
}
}
Program "fp" // fragment program
{
SubProgram "gles" {
Keywords{...}
"// shader disassembly not supported on gles" //(because gles fragment shader codes are in Program "vp")
}
SubProgram "metal" {
common setup
Keywords{...}
//fragment shader codes in string
"..."
}
}
}
}
...
}
开发者可以在Unity工程的PlayerSettings设置对渲染路径进行3选1：
Deferred Lighting，延迟光照路径。3者中最高质量地还原光照阴影。光照性能只与最终像素数目有关，光源数量再多都不会影响性能。Forward Rendering，顺序渲染路径。能发挥出Shader全部特性的渲染路径，当然也就支持像素级光照。最常用、功能最自由，性能与光源数目*受光照物体数目有关，具体性能视乎其具体使用到的Shader的复杂度。Vertex Lit，顶点光照路径。顶点级光照。性能最高、兼容性最强、支持特性最少、品质最差。每个渲染路径的内部会再分为几个阶段。 然后，Shader里的每个Pass，都可以指定为不同的LightMode。而LightMode实际就是说：“我希望这个Pass在这个XXX渲染路径的这个YYY子阶段被执行”。
Deferred Ligting
渲染路径内部子阶段对应的LightMode描述Base Pass"PrepassBase"渲染物体信息。即把法向量、高光度到一张ARGB32的物体信息纹理上，把深度信息保存在Z-Buff上。Lighting Pass无对应可编程Pass根据Base Pass得出的物体信息，在屏幕坐标系下，使用BlinnPhong光照模式，把光照信息渲染到ARGB32的光照信息纹理上（RGB表示diffuse颜色值、A表示高光度）Final Pass"PrepassFinal"根据光照信息纹理，物体再渲染一次，将光照信息、纹理信息和自发光信息最终混合。LightMap也在这个Pass进行。Forward Rendering
渲染路径内部子阶段对应的LightMode描述Base Pass"ForwardBase"渲染：最亮一个的方向光光源（像素级）和对应的阴影、所有顶点级光源、LightMap、所有LightProbe的SH光源（Sphere Harmonic，球谐函数，效率超高的低频光）、环境光、自发光。Additional Passes"ForwardAdd"其他需要像素级渲染的的光源注意到的是，在Forward Rendering中，光源可能是像素级光源、顶点级光源或SH光源。其判断标准是：
配制成“Not Important”的光源都是顶点级光源和SH光源最亮的方向光永远都是像素级光源配置成“Important”的都是像素级光源上面2种情况加起来的像素级光源数目小于“Quality Settings”里面的“Pixel Light Count”的话，会把第1种情况的光源补为额外的像素级光源。另外，配置成“Auto”的光源有更复杂的判断标注，截图如下：
2014-0720-1607-31-40.png
具体可参考Forward Rendering Path Details。
Vertex Lit
渲染路径内部子阶段对应的LightMode描述Vertex"Vertex"渲染无LightMap物体VertexLMRGBM"VertexLMRGBM"渲染有RGBM编码的LightMap物体VertexLM"VertexLM"渲染有双LDR编码的LightMap物体一个工程的渲染路径是唯一的，但一个工程里的Shader是允许配有不同LightMode的Pass的。 在Unity，策略是“从工程配置的渲染路径模式开始，按Deferred、Forward、VertxLit的顺序，搜索最匹配的LightMode的一个Pass”。 比如，在配置成Deferred路径时，优先选有Deferred相关LightMode的Pass；找不到才会选Forward相关的Pass；还找不到，才会选VertexLit相关的Pass。 再比如，在配置成Forward路径时，优先选Forward相关的Pass；找不到才会选VertexLit相关的Pass。
原文链接：http://www.jianshu.com/p/7b9498e58659
************转http://www.tuicool.com/articles/ABNbyi*******************
因为Unity中基础的固定功能Shader的知识点基本上讲完，下期开始就要准备讲表面着色器（Surface Shader）了，所以在文章开头，让我们复习和更深入了解一下Unity中Shader的三种形态。
在Unity中，Shader便可以分成如下三种基本类型：
1. 固定功能着色器（FixedFunction Shader）
2. 表面着色器（SurfaceShader）
3. 顶点着色器&片段着色器（Vertex Shader & Fragment Shader）
顾名思义，其中的固定功能着色器便是我们所说的固定功能渲染管线(fixed-functionrenderingpipelines)的具体表现，而表面着色器、顶点着色器以及片段着色器便属于可编程渲染管线。下面分别对其进行简单的介绍。
这里的固定功能着色器可以说是Unity为Shader的书写自带的一层壳，Unity已经在内部为我们做了大量的工作，我们只要稍微记住一些关键字、一些规范就可以实现出很多不错的效果。固定功能着色器是我们初学Unity Shader的最近几篇文章中的主要学习对象。而后面的表面着色器、顶点着色器以及片段着色器就是在固定功能着色器的基础上嵌套了CG语言的代码而成的更加复杂的着色器。我们来看看他们的一些基本概念。
固定管线是为了兼容老式显卡。都为顶点光照，就是我们前四篇文章加上这篇文章中讲到的内容。
其特征是里面的核心是下面Material材质属性块、没有CGPROGRAM和ENDCG块，以及各种顶点着色和片段着色的宏命令。
一个光照材质完备版的固定功能Shader示例如下：
Shader "浅墨Shader编程/Volume5/固定功能的Shader示例" { //-------------------------------【属性】----------------------------------------- Properties { _Color ("主颜色", Color) = (1,1,1,0) _SpecColor ("高光颜色", Color) = (1,1,1,1) _Emission ("自发光颜色", Color) = (0,0,0,0) _Shininess ("光泽度", Range (0.01, 1)) = 0.7 _MainTex ("基本纹理", 2D) = "white" {} } //--------------------------------【子着色器】-------------------------------- SubShader { //----------------通道--------------- Pass { //-----------材质------------ Material { //可调节的漫反射光和环境光反射颜色 Diffuse [_Color] Ambient [_Color] //光泽度 Shininess [_Shininess] //高光颜色 Specular [_SpecColor] //自发光颜色 Emission [_Emission] } //开启光照 Lighting On //开启独立镜面反射 SeparateSpecular On //设置纹理并进行纹理混合 SetTexture [_MainTex] { Combine texture * primary DOUBLE, texture * primary } } } }1.2 Unity中的Shader形态之二：表面着色器SurfaceShader
这部分算是Unity微创新自创的一套着色器标准。
表面着色器（Surface Shader）这个概念更多的只是在Unity中听说，可以说是Unity自己发扬光大的一项使Shader的书写门槛降低和更易用的技术。我们会在接下来的学习中逐渐意识到Unity是如何为我们把Shader的复杂性包装起来，使其书写的过程更便捷和易用
的。一些特性如下：
• SurfaceShader可以认为是一个光照Shader的语法块、一个光照VS/FS的生成器。减少了开发者写重复代码的需要。
• 特征是在SubShader里出现CGPROGRAM和ENDCG块。（而不是出现在Pass里。因为SurfaceShader自己会编译成多个Pass。）
• 编译指令是：
#pragma surface surfaceFunction lightModel[optionalparams]
o surfaceFunction：surfaceShader函数，形如void surf (Input IN, inoutSurfaceOutput o)
o lightModel：使用的光照模式。包括Lambert（漫反射）和BlinnPhong（镜面反射）。
也可以自己定义光照函数。比如编译指令为#pragma surface surf MyCalc
在Shader里定义half4 LightingMyCalc (SurfaceOutputs, 参数略)函数进行处理(函数名在签名加上了“Lighting”）。
• 我们自己定义输入数据结构（比如上面的Input）、编写自己的Surface函数处理输入、最终输出修改过后的SurfaceOutput。而SurfaceOutput的定义为:
struct SurfaceOutput { half3 Albedo; // 纹理颜色值（r, g, b) half3 Normal; // 法向量(x, y, z) half3 Emission; // 自发光颜色值(r, g, b) half Specular; // 镜面反射度 half Gloss; // 光泽度 half Alpha; // Alpha不透明度 };上面是一些特性总结，让我们看一个具体Shader示例：
Shader "浅墨Shader编程/Volume5/表面Shader示例 " { //-------------------------------【属性】----------------------------------------- Properties { _MainTex ("【纹理】Texture", 2D) = "white" {} _BumpMap ("【凹凸纹理】Bumpmap", 2D) = "bump" {} _RimColor ("【边缘颜色】Rim Color", Color) = (0.17,0.36,0.81,0.0) _RimPower ("【边缘颜色强度】Rim Power", Range(0.6,9.0)) = 1.0 } //----------------------------【开始一个子着色器】--------------------------- SubShader { //渲染类型为Opaque，不透明 Tags { "RenderType" = "Opaque" } //-------------------开始CG着色器编程语言段----------------- CGPROGRAM //使用兰伯特光照模式 #pragma surface surf Lambert //输入结构 struct Input { float2 uv_MainTex;//纹理贴图 float2 uv_BumpMap;//法线贴图 float3 viewDir;//观察方向 }; //变量声明 sampler2D _MainTex;//主纹理 sampler2D _BumpMap;//凹凸纹理 float4 _RimColor;//边缘颜色 float _RimPower;//边缘颜色强度 //表面着色函数的编写 void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { //表面反射颜色为纹理颜色 o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb; //表面法线为凹凸纹理的颜色 o.Normal = UnpackNormal (tex2D (_BumpMap, IN.uv_BumpMap)); //边缘颜色 half rim = 1.0 - saturate(dot (normalize(IN.viewDir), o.Normal)); //边缘颜色强度 o.Emission = _RimColor.rgb * pow (rim, _RimPower); } //-------------------结束CG着色器编程语言段------------------ ENDCG } //“备胎”为普通漫反射 Fallback "Diffuse" }1.3 Unity中的Shader形态之三：可编程Shader
可编程Shader其实就是顶点着色器和片段着色器，这一部分和DirectX系的HLSL和CG着色器语言联系紧密。其实就是Unity给HLSL和CG报了一个ShaderLab的壳。
研究过Direct3D和OpenGL着色器编程的童鞋们一定对顶点着色器和片段着色器不陌生。我们来简单介绍一下他们的用途。
顶点着色器：产生纹理坐标，颜色，点大小，雾坐标，然后把它们传递给裁剪阶段。
片段着色器：进行纹理查找，决定什么时候执行纹理查找，是否进行纹理查找，及把什么作为纹理坐标。
可编程Shader的特点为：
功能最强大、最自由的形态。特征是在Pass里出现CGPROGRAM和ENDCG块编译指令#pragma。详见 官网Cg snippets 。其中重要的包括：
编译指令
示例/含义
#pragma vertex name #pragma fragment name
替换name，来指定Vertex Shader函数、Fragment Shader函数。
#pragma target name
替换name（为2.0、3.0等）。设置编译目标shader model的版本。
#pragma only_renderers name name ... #pragma exclude_renderers name name...
#pragma only_renderers gles gles3， #pragma exclude_renderers d3d9 d3d11 opengl， 只为指定渲染平台（render platform）编译
关于引用库。通过形如#include "UnityCG.cginc"引入指定的库。常用的就是UnityCG.cginc了。其他库详见 官网Built-in shader include files 。ShaderLab内置值。Unity给Shader程序提供了便捷的、常用的值，比如下面例子中的UNITY_MATRIX_MVP就代表了这个时刻的MVP矩阵。详见 官网ShaderLab built-in values 。Shader输入输出参数语义（Semantics）。在管线流程中每个阶段之间（比如Vertex Shader阶段和FragmentShader阶段之间）的输入输出参数，通过语义字符串，来指定参数的含义。常用的语义包括：COLOR、SV_Position、TEXCOORD[n]。完整的参数语义可见 HLSL Semantic （由于是HLSL的连接，所以可能不完全在Unity里可以使用）。特别地，因为Vertex Shader的的输入往往是管线的最开始，Unity为此内置了常用的数据结构：
数据结构
含义
appdata_base
顶点着色器 输入位置、法线以及一个纹理坐标。
appdata_tan
顶点着色器 输入位置、法线、切线以及一个纹理坐标。
appdata_full
顶点着色器 输入位置、法线、切线、顶点颜色以及两个纹理坐标。
appdata_img
顶点着色器 输入位置以及一个纹理坐标。
让我们用一个可编程着色器Shader示例结束此部分的讲解：
Shader "浅墨Shader编程/Volume5/可编程Shader示例" { //-------------------------------【属性】-------------------------------------- Properties { _Color ("Color", Color) = (1.0,1.0,1.0,1.0) _SpecColor ("Specular Color", Color) = (1.0,1.0,1.0,1.0) _Shininess ("Shininess", Float) = 10 } //--------------------------------【子着色器】-------------------------------- SubShader { //-----------子着色器标签---------- Tags { "LightMode" = "ForwardBase" } //----------------通道--------------- Pass { //-------------------开始CG着色器编程语言段----------------- CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag //---------------声明变量-------------- uniform float4 _Color; uniform float4 _SpecColor; uniform float _Shininess; //--------------定义变量-------------- uniform float4 _LightColor0; //--------------顶点输入结构体------------- struct vertexInput { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; }; //--------------顶点输出结构体------------- struct vertexOutput { float4 pos : SV_POSITION; float4 col : COLOR; }; //--------------顶点函数-------------- vertexOutput vert(vertexInput v) { vertexOutput o; //一些方向 float3 normalDirection = normalize( mul( float4(v.normal, 0.0), _World2Object ).xyz ); float3 viewDirection = normalize( float3( float4( _WorldSpaceCameraPos.xyz, 1.0) - mul(_Object2World, v.vertex).xyz ) ); float3 lightDirection; float atten = 1.0; //光照 lightDirection = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz); float3 diffuseReflection = atten * _LightColor0.xyz * max( 0.0, dot( normalDirection, lightDirection ) ); float3 specularReflection = atten * _LightColor0.xyz * _SpecColor.rgb * max( 0.0, dot( normalDirection, lightDirection ) ) * pow( max( 0.0, dot( reflect( -lightDirection, normalDirection ), viewDirection ) ), _Shininess ); float3 lightFinal = diffuseReflection + specularReflection + UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT; //计算结果 o.col = float4(lightFinal * _Color.rgb, 1.0);//颜色 o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);//位置 return o; } //--------------片段函数--------------- float4 frag(vertexOutput i) : COLOR { return i.col; } //-------------------结束CG着色器编程语言段------------------ ENDCG } } //备胎 Fallback "Diffuse" }OK，下面我们来看本次文章的主角——blending操作。
我们直奔主题吧。混合操作最常见的用途便是用来制作透明物体、或者是进行纹理的混合。它是Shader渲染的最后一步：
如上图所示，正被渲染的像素经过顶点光照、顶点着色器、剔除和深度测试，雾效、Alpha测试等一系列操作之后，最后一步便是混合操作。这个时候计算结果即将被输出到帧缓冲中。而混合操作，就是管理如何将这些像素输出到帧缓存中的这样一个过程——是直接替换原来的，是一加一的混合，还是有Alpha参与的不等比地混合等等。
混合操作有两个对象：源和目标，因此也有两个对应的因子，即源因子和目标因子（对应于下面讲解的Blend SrcFactor DstFactor操作）。
而如果我们把RGB颜色通道和Alpha通道分开来操作的话，混合就有了4个操作对象（对应于下面讲解的Blend SrcFactor DstFactor,SrcFactorA DstFactorA操作）。
Turn off blending 关闭混合
基本的配置并启动混操作。对产生的颜色乘以SrcFactor.对 已存在于屏幕的颜色乘以DstFactor，并且两者将被叠加在一起。
同上，但是使用不同的要素来混合alpha通道，也就是有了4个操作对象
此操作不是Blend操作一样添加混合颜色在一起，而是对它们做不同的操作。
而如下便是常用混合操作符（blend operations）的含义列举：
Add
将源像素和目标像素相加.
Sub
用源像素减去目标像素
RevSub
用目标像素减去源像素
Min
取目标像素和源像素颜色的较小者作为结果
Max
取目标像素和源像素颜色的较大者作为结果
以下所有的属性都可作为SrcFactor或DstFactor。其中，Source指的是被计算过的颜色，Destination是已经在屏幕上的颜色。
One值为1，使用此因子来让帧缓冲区源颜色或是目标颜色完全的通过。Zero值为0，使用此因子来删除帧缓冲区源颜色或目标颜色的值。SrcColor使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色的值SrcAlpha使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色Alpha的值。DstColor使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色的值。DstAlpha使用此因子为将当前值乘以帧缓冲区源颜色Alpha分量的值。OneMinusSrcColor使用此因子为将当前值乘以(1 -帧缓冲区源颜色值)OneMinusSrcAlpha使用此因子为将当前值乘以(1 -帧缓冲区源颜色Alpha分量的值)OneMinusDstColor使用此因子为将当前值乘以(1 –目标颜色值)OneMinusDstAlpha使用此因子为将当前值乘以(1 –目标Alpha分量的值)
上面都是一些句法和列表的列举，往往会令人一头雾水，下面这是一些示例，用其中的任何一句加在Pass中就可以实现对应的混合操作了：
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // Alpha混合 Blend One One // 相加 Blend One OneMinusDstColor // 比较柔和的相加（SoftAdditive） Blend DstColor Zero // 乘法 Blend DstColor SrcColor // 2倍乘法这次QianMo's Toolkit又迎来了新的特性——飞翔。
将脚本赋给Controller，并调整相应的速度，(并可以先禁掉之前的鼠标视角控制相关脚本)然后点运行，并可以在天空中自由地飞翔了。
其中用W、A、S、D控制前后左右，R、F控制上升下降。
其代码如下：
//-----------------------------------------------【脚本说明】-------------------------------------------------------
// 脚本功能： 控制Contorller在场景中飞翔
// 使用语言： C#
// 开发所用IDE版本：Unity4.5 06f 、Visual Studio 2010
// 2014年12月 Created by 浅墨
// 更多内容或交流，请访问浅墨的博客：http://blog.csdn.net/poem_qianmo
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//-----------------------------------------------【使用方法】-------------------------------------------------------
// 第一步：在Unity中拖拽此脚本到场景的Controller之上，或在Inspector中[Add Component]->[浅墨's Toolkit]->[SetMaxFPS]
// 第二步：在面板中设置相关鼠标速度
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
using UnityEngine;
using System.Collections;
//添加组件菜单
[AddComponentMenu("浅墨's Toolkit/FlyController")]
public class FlyController : MonoBehaviour
{
//参数定义
public float lookSpeed = 5.0f;
public float moveSpeed = 1.0f;
public float rotationX = 0.0f;
public float rotationY = 0.0f;
void Update()
{
//获取鼠标偏移量
rotationX += Input.GetAxis("Mouse X") * lookSpeed;
rotationY += Input.GetAxis("Mouse Y") * lookSpeed;
rotationY = Mathf.Clamp(rotationY, -90, 90);
//鼠标控制视角
transform.localRotation = Quaternion.AngleAxis(rotationX, Vector3.up);
transform.localRotation *= Quaternion.AngleAxis(rotationY, Vector3.left);
transform.position += transform.forward * moveSpeed * Input.GetAxis("Vertical");
transform.position += transform.right * moveSpeed * Input.GetAxis("Horizontal");
//I键，向上平移
if (Input.GetKey(KeyCode.R))
transform.position += transform.up * moveSpeed;
//K键，向下平移
if (Input.GetKey(KeyCode.F))
transform.position -= transform.up * moveSpeed;
}
}
