Cocos Creator 2D Effect 入门 (1)

首先先创建一个Effect，将其命名为FirstShaders。再创建一个Material，将其命名为FirstShaderMat。

选中FirstEffectMat，在属性检查器中，设置Effect为FirstShaders。

双击FirstShaders，打开.effect文件，其中的内容应该如下：

对于绝大多数情况来说，在2D的shader中，顶点着色器中(vs)的代码是不需要改动的，保持原样即可。在3D中，顶点着色器是一个可以进行许多操作从而实现很多效果的部分。

目前仅需知道，其中计算了顶点的坐标，并向片元着色器传递了大量必要的参数。

下面来看片元着色器，这个地方是进行主要操作的地方：

从上向下看，代码块中的第一行：

precision highp float;

此行指定了float数的精度。精度限定符分为

1.lowp 低精度

2.mediump 中精度

3.highp 高精度

精度和数据所需要的空间有关，精度越高，需要的空间也就越大。

继续向下看：

 #include <alpha-test>#include <texture>

这两行表示引入了两个头文件，类似于C/C++中的include。当需要使用其他文件中的内容时，就需要加入对应的头文件，或者是路径。在Cocos3D中，可以使用自定义的Chunk文件，在其中定义一些函数，或者是宏定义。当其他的Effect引入Chunk时，可与直接使用已经写好的函数、宏定义等，使得Effect的编写更加方便。

  in vec4 v_color;

在这一行出现了一个新的修饰符 in。这个可以理解为从顶点着色器中传来的自定义数据。在顶点着色器中，有一行这样的代码：

out vec4 v_color;

并且在main中，对v_color进行了赋值：

v_color = a_color;

关于a_color，也有一行类似的代码：

in vec4 a_color;

可以发现a_color也是传入的。其代表了顶点颜色，在游戏中，就是此材质所在节点上的颜色：

接下来的代码为：

  #if USE_TEXTUREin vec2 v_uv0;uniform sampler2D texture;#endif

这个USE_TEXTURE，在顶点着色器中也可以看到。属性检查器中的位置为：

其代表了一个预处理宏开关，以 #if ...... 开始，#endif 结束。当条件成立时，才会进入其中的逻辑。

v_uv0也是一个从顶点着色器中传入的值。其代表了当前正在处理像素的坐标，左上角为原点，向右为x正方向，向下为y正方向。x和y的范围均为[0, 1]。

这里需要提到一点。从顶点着色器传入片元着色器的值，未必是确切在顶点着色器中计算的值。试想一下，如果对于不同的像素位置，都有一个顶点与其对应，那么该有多少顶点。实际的顶点数量一定是远远小于像素数量的。实际上，不只是v_uv0，在片元着色器中获取的许多值的获取，是通过顶点着色器中的值进行插值计算之后得到的。

texture为需要进行显示的纹理。如果没有进行手动的赋值的话，Cocos会自动地把此材质依附地渲染组件上的纹理赋值给texture属性。

继续向下，就到了主函数的内容：

void main () {vec4 o = vec4(1, 1, 1, 1);#if USE_TEXTURECCTexture(texture, v_uv0, o);#endifo *= v_color;ALPHA_TEST(o);gl_FragColor = o;
}

片元着色器会自动寻找main函数，执行其中的内容。在main函数中，通常包含了对此位置像素的赋值操作。

变量o代表了此坐标上的rgba值。首先会先赋给o一个默认的值vec4(1, 1, 1, 1)。

vec4在不同的情况下，可以解释成不同的涵义。如果是坐标，那就代表了x、y、z、w；如果作为颜色，那就代表了r、g、b、a。vec4(1, 1, 1, 1)，就代表了rgba值均为1，为白色。

之后会进入一个预处理宏，如果条件成立的话，会执行：

CCTexture(texture, v_uv0, o);

CCTexture的作用就是对纹理上的某一个坐标进行采样，输出采样获得的颜色值。这个方法会在很多时候用到。这个函数在不勾选INPUT_IS_GAMMA和USE_ALPHA_TEST的时候，和glsl中的函数 texture(sampler2D texture, vec2 uv) 的效果一致。不同的是，CCTexture会将颜色值通过第三个参数返回，texture则会作为函数返回值返回。在默认情况下，纹理上的位置和v_uv0的位置是一致的，是“理所应当”的位置。所以，直接通过v_uv0采样，会将纹理原本的样子显示出来。

而如果对采样的位置进行操作，就会将其他位置的图像显示到此位置上来，从而产生一些特殊的效果。比如说将采样的x坐标加上0.2，那么展示的结果，图像会向左边偏移20%。

如果直接对o，即采样出的颜色进行操作，那么也可以做出奇妙的效果。比如，执行 o.a *= 0.5，那么就会使最终的显示变为原本透明度的50%。如果 o.rgb *= 2.0，则颜色会变亮；如果 o.rgb *= 0.5，则颜色就会变暗。

当再次加入坐标这一参数之后，就可以描绘出特定的图案出来，比如，执行 o.a = v_uv0.x, 就会形成左边透明，右边不透明的过渡效果。通过不同的计算方式，就能够显示出各种有趣的效果。

继续向下：

o *= v_color;

这行代码就是将采样得出的颜色，和节点设置的颜色进行了叠加操作。

ALPHA_TEST(o);

这一行执行的是alpha测试，当勾选了USE_ALPHA_TEST时，这行代码就会发挥作用。

alpha测试的内容非常简单，当o.a，即参数的alpha值小于阈值，即alphaThreshold时，就会被直接discard，也就是被抛弃掉，不会显示。

终于到了最后一行：

gl_FragColor = o;

这一行做的事非常简单，输出颜色值。gl_FragColor是一个glsl的内置变量，用于表示此像素的颜色值。当通过一系列辛苦的计算，终于得到rgba值后，就要将这个值赋给gl_FragColor，使其输出出来。

在Cocos3D中，最终结果的输出方式略有不同。由于Cocos3D中片元着色器使用的是有返回值的函数，而不是无返回值的main函数。因此只需要return结果颜色值即可。对于gl_FragColor的赋值，Cocos3D会在其他地方帮忙做好。

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