【風宇沖】Unity3D教程寶典之Shader篇：第十四講Surface Shader

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                            Shader第十四講 Surface Shader

   用Shader來實現光照是比較複雜的，有不同的光類型，不同的陰影選項，不同的Render Path(forward和Deferred)。 Unity只是把光照模型封裝處理了，Shader的代碼還是用CG/HLSL編寫的。

                        例一：最簡單的Surface Shader

 

1. Shader "Custom/T_3_0" {
2. Properties {
3. _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
4. }
5. SubShader {
6. CGPROGRAM
7. #pragma surface surf Lambert
9. sampler2D _MainTex;
11. struct Input {
12. float2 uv_MainTex;
13. } ;
15. void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
16. half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
17. o.Albedo = c.rgb;
18. o.Alpha = c.a;
19. }
20. ENDCG
21. }  
22. }

表面處理函數從頂點處理函數（這裡自動頂點處理）接收參數Input IN,輸出SurfaceOutput o至光照模型（這裡是Lambert）。這裡我們就做了三件事：（1）通過uv取得了貼圖對應uv的顏色c  (2)把c.rgb賦給o.Albedo  (3) 把c.a賦給o.Alpha這就完成了。之後讓任一物體使用該Shader,則不管加什麼光都能正確顯示。真的很簡單！
                               表面處理函數surf的輸入及輸出
（1）輸入

1. struct Input {
2. float2 uv_MainTex;
3. float3 viewDir;
4. float4 anyName:COLOR;
5. float4 screenPos;
6.         float3 worldPos;
7. float3 worldRefl;
9. } ;

uv_MainTex: uvviewDir: 入視角screenPos:裁剪空間位置worldPos:世界空間位置
（2）輸出

 

• struct SurfaceOutput {
•     half3 Albedo;
•     half3 Normal;
•     half3 Emission;
•     half Specular;
•     half Gloss;
•     half Alpha;
• };

Albedo:漫反射顏色Normal: 法線Emission：自發光顏色Specular:鏡面反射係數Gloss：Alpha:透明值更多的參數請參考文檔                                          Surface Shader參數Surface Shader可以通過加參數實現額外的控制，例如加頂點處理函數，alpha混合等。注意：如果使用的光照模型是Unity內建的Lambert或者BlinnPhong：alpha混合，alpha混合等功能必須使用Surface Shader參數。之前例如AlphaTest Greater 0.3 等代碼就不能再加了。如果加了的話，光照失效，物體為一片漆黑。如果使用的光照模型是自訂光照模型：只要在surf中給o.Alpha正常賦值（如賦貼圖顏色的a值），那麼之前例如AlphaTest Greater 0.3 等代碼依然可以照常使用。具體相關代碼可以參考下一講中的代碼。 （1）alpha混合直接加參數Alpha即可

#pragma surface surf BlinnPhong alpha

（2）alphatest

加入一個變數，這裡起名為_Cutoff， 然後在#pragma surface結尾處加上alphatest:_Cutoff。

效果是alpha值大於_Cutoff時，才會輸出顏色

 

 

1. Shader "Custom/T_3_0" {
2. Properties {
3. _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
4. _Cutoff ("Alpha cutoff", Range(0,1)) =
   0.5
5. }
6. SubShader {
7. CGPROGRAM
8. #pragma surface surf Lambert alphatest:_Cutoff
9. sampler2D _MainTex;
11. struct Input {
12. float2 uv_MainTex;
13. } ;
15. void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
16. half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
17. o.Albedo = c.rgb;
18. o.Alpha = c.a;
19. }
20. ENDCG
21. }  
22. }

（3）頂點函數

例：臃腫的模型

實現方法，將頂點向法線方向延伸一段距離

 

 

1.   Shader "Example/Normal Extrusion" {
2.     Properties {
3.       _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
4.       _Amount ("Extrusion Amount", Range(-1,1)) = 0.5
5.     }
6.     SubShader {
7.       Tags { "RenderType" = "Opaque" }
8.       CGPROGRAM
9.       #pragma surface surf Lambert vertex:vert
10.       struct Input {
11.           float2 uv_MainTex;
12.       };
13.       float _Amount;
14.       void vert (inout appdata_full v) {
15.           v.vertex.xyz += v.normal * _Amount;
16.       }
17.       sampler2D _MainTex;
18.       void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
19.           o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb;
    
20.       }
21.       ENDCG
22.     } 
23.     Fallback "Diffuse"
24.   }

(4)finalcolor

finalcolor:ColorFunction

對顏色輸出作最後的更改

 

1. Shader
   "Example/Tint Final Color" {
2.     Properties
   {
3.       _MainTex
   ("Texture",
   2D) =
   "white"
   {}
4.       _ColorTint
   ("Tint",
   Color) = (1.0,
   0.6,
   0.6,
   1.0)
5.     }
6.     SubShader
   {
7.       CGPROGRAM
8.       #pragma
   
   surface surf Lambert
   finalcolor:mycolor
9.       struct
   
   Input {
10.           float2
    uv_MainTex;
11.       };
12.       fixed4
    _ColorTint;
13.    
      void
    
    mycolor (Input IN, SurfaceOutput o, inout fixed4 color)
14.       {
15. //在這裡對最後輸出的顏色color進行修改
16.           color
    
    *= _ColorTint;
17.       }
18.       sampler2D
    _MainTex;
19.       void
    
    surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
20.            o.Albedo
    = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb;
21.       }
22.       ENDCG
23.     } 
24.  }

更多的參數請參考文檔