unity的shader在哪兒，【Unity Shaders】Mobile Shader Adjustment —— 為手機定制Shader

2023-10-08 阅读 20 评论 0

摘要：本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一書（感謝原書作者），同時會加上一點個人理解或拓展。這里是本書所有的插圖。這里是本書所需的代碼和資源（當然你也可以從官網下載）。=========

本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一書（感謝原書作者），同時會加上一點個人理解或拓展。

這里是本書所有的插圖。這里是本書所需的代碼和資源（當然你也可以從官網下載）。

========================================== 分割線?==========================================

寫在前面

在上一篇里，我們學習了一些技巧來初步優化Shader。這次，我們學習更多的技術來實現一個更復雜的Shader：Normal-Mapped Specular Shader。這些技術包括：使用光照函數的兩個新變量halfasview或者approxview，減少使用的貼圖數量，以及對貼圖進行更好的壓縮。unity的shader在哪兒？

準備工作

創建一個新的場景和一個球體，添加一個平行光。
創建一個新的Shader和Material，可以命名為MobileShader。
把Shader賦給Material，把Material賦給球體。

實現

首先，還是修改Properties塊。本節我們需要一張diffuse貼圖，它的alpha通道值對應像素的光滑度（Gloss）；以及一張法線貼圖，和高光指數的滑動條。

	Properties {_Diffuse ("Base (RGB) Specular Amount (A)", 2D) = "white" {}_NormalMap ("Normal Map", 2D) = "bump"{}_SpecIntensity ("Specular Width", Range(0.01, 1)) = 0.5}

解釋：一直沒有徹底搞懂Unity SurfaceOutput里面各變量的計算細節。unity shader入門精要，這里再詳細解釋下。SurfaceOutput里面的內置變量可以見這篇，如下：

struct SurfaceOutput {  half3 Albedo;      // 該像素的反射率，反應了像素的基色 half3 Normal;     // 該像素的法線方向half3 Emission;   // 該像素的自發光顏色，使得即便沒有光照也可以物體本身也可以發出光half Specular;     // 該像素的高光指數  half Gloss;         // 該像素的高光光滑度，值越大高光反射越清晰，反之越模糊  half Alpha;         // 該像素的不透明度 
};

下面是建立#pragma聲明。這可以控制Surface Shader各屬性的開關，使得Shader更高效或者更低效：
```
		CGPROGRAM#pragma surface surf MobileBlinnPhong exclude_path:prepass nolightmap noforwardadd halfasview
```
解釋：忽略延遲光照，不支持光照貼圖，只接受一個單一的平行光光源作為逐像素光源。最后，使用halfasview聲明告訴Unity，我們使用一個介于光照方向和觀察方向之間的half vector來代替真正的觀察方向viewDir來計算光照函數。這將加速Shader的處理時間，因為這是基于逐頂點而非逐像素計算而得的。雖然這樣得到的結果是近似值，但對于移動平臺來說足夠了。shader下載、
建立和Properties塊中各變量的聯系。和之前不同，我們這次使用fixed來得到高光指數滑條的值：
```
		sampler2D _Diffuse;sampler2D _NormalMap;fixed _SpecIntensity;
```
得到貼圖的UV坐標。在上一篇就提過，為了節省變量空間，我們僅使用一個UV值：
```
		struct Input {half2 uv_Diffuse;};
```

由于我們在聲明中添加了新的變量，我們可以在光照函數中使用新的參數：

		inline fixed4 LightingMobileBlinnPhong (SurfaceOutput s, fixed3 lightDir, fixed3 halfDir, fixed atten){fixed diff = max (0, dot (s.Normal, lightDir));fixed nh = max (0, dot (s.Normal, halfDir));fixed spec = pow (nh, s.Specular * 128) * s.Gloss;fixed4 c;c.rgb = (s.Albedo * _LightColor0.rgb * diff + _LightColor0.rgb * spec) * (atten * 2);c.a = 0.0;return c;}

最后，我們在surf函數中完成對像素顏色的計算：

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {fixed4 diffuseTex = tex2D (_Diffuse, IN.uv_Diffuse);o.Albedo = diffuseTex.rgb;o.Gloss = diffuseTex.a;o.Alpha = 0.0;o.Specular = _SpecIntensity;o.Normal = UnpackNormal(tex2D(_NormalMap, IN.uv_Diffuse));}

最后，得到的效果如下：