自学shader中，shader的api不好找啊。自己整理整理 万一以后有用呢~（未完待续）

写在前面

这篇文章是我自己在网上找的其他人的文章，总结归纳了一下。我也是刚开始学写shader，可能会有地方写的不对，如果看到我文章的大佬知道那里出错，麻烦指出，我一定虚心改正。该文章仅供参考!仅供参考!仅供参考!。

ShaderGraph节点库

当有不知道怎么调用api的时候参考ShaderGraph的节点库中的代码解释，秒懂。。
shaderGraph节点库

小技巧

小技巧001

先用ShaderGraph连连线，实现的差不多之后，再用代码翻译过来，会学的比较快诶！就跟抄答案一样。

Shader结构

Shader "文件路径/文件名"
{//属性面板Properties{//包含在Inspector中可配置的各种属性//贴图_Texture2D("Texture2D", 2D) = "white" {}//颜色_Color("Color", Color) = (1,1,1,1)}//子着色器SubShader{//标签 设置当前子着色器的基本属性 例如渲染管线、渲染顺序、渲染模式等Tags{"RenderPipeline"="UniversalRenderPipeline" }//一个Pass就是渲染一次模型Pass{//URP代码片段 从 HLSLPROGRAM开始到ENDHLSL结束HLSLPROGRAM//顶点着色器#pragma vertex vert//片元着色器#pragma fragment frag//需要引入的文件#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"//模型数据struct Attributes{float4 posOS : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};//struct Varyings{float2 uv : TEXCOORD0;float4 posHCS : SV_POSITION;};//采样TEXTURE2D(_Texture2D);SAMPLER(sampler_Texture2D);//C-BufferCBUFFER_START(UnityPerMaterial)float4 _Texture2D_ST;half4 _Color;CBUFFER_END//顶点着色器Varyings vert(Attributes IN){Varyings OUT;OUT.posHCS = TransformObjectToHClip(IN.posOS.xyz);OUT.uv = TRANSFORM_TEX(IN.uv, _Texture2D);return OUT;}//片元着色器half4 frag(Varyings IN) : SV_Target{return SAMPLE_TEXTURE2D(_Texture2D, sampler_Texture2D, IN.uv) * _Color;}//结束代码片段ENDHLSL}}
}

Properties中的写法

变量名(“inspector中显示的名称”,类型) = 默认值

_Texture2D("Texture2D", 2D) = "white" {}

2D贴图

_Texture2D("Texture2D", 2D) = "white" {}

贴图之类的需要在默认值后面加个{}

Rect贴图

 _Rect("Rect Tex",Rect) = "white" {}

Cube贴图 (天空盒)

 _Cube("Cube Tex",Cube) = "" {}

颜色

 _Color("Color", Color) = (1,1,1,1)

浮点数

_Float("Float",float) = 0

滑动条

_Range("Range",Range(0,1)) = 0.5

四元数 Vector

 _Vector("Vector",Vector)=(0,0,0,0)

Tag中的写法

RenderPipeline 渲染管道

使用URP渲染

"RenderPipeline"="UniversalRenderPipeline"

需要搭配下列代码一起使用，include后面会详解 这里给个示例

#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

除设置渲染管线外
tag包括两部分，一部分是SubShader中，一部分在Pass中。
这部分是腾讯学堂找到的，原文直通车：https://gameinstitute.qq.com/community/detail/121997

SubShader中Tag

Queue （渲染顺序）

参数	默认值
Background	1000
Geometry	2000(不写的话默认是这个)
AlphaTest	2450
Transparent	3000
Overlay	4000

Tags{"Queue"="Geometry"
}

RenderType （渲染类型）

参数	默认值
Opaque：不透明（法线、自发光、反射、地形Shader）
Transparent	半透明（透明、粒子、字体、地形添加通道Shader）
TransparentCutout	遮罩透明（透明裁切、双通道植物Shader）
Background	天空盒Shader
Overlay	GUI纹理、光晕、闪光Shader
TreeOpaque	地形引擎——树皮
TreeTransparentCutout	地形引擎——树叶
TreeBillboard	地形引擎——公告牌（始终面向摄像机）式树木
Grass	地形引擎——草
GrassBillboard	地形引擎——公告牌（始终面向摄像机）式草

Tags{"RenderType"="Opaque"
}

DisableBatching （是否禁用Batch（打包、合并））

参数	默认值
True	禁用
False	不禁用（默认）
LODFading	当LOD fade开启的时候禁用，一般用在树木上面

Tags{"DisableBatching" = "True"
}

ForceNoShadowCasting （是否强制不投射阴影）

当这个值为True的时候，使用这个Shader的对象便不会投射阴影。
一般用于透明对象，或者不想继承其他shader阴影的时候。

参数	默认值
True	禁用
False	不禁用（默认）

Tags{"ForceNoShadowCasting" = "False"
}

IgnoreProjector 无视投影器

当这个值为True的时候，对象便不受投射器影响。
一般用于半透明对象，因为让投射器影响它们不是什么好事情。

CanUseSpriteAtlas 可使用精灵集

当这个值为False的时候，不能使用精灵集。

PreviewType 材质的预览形式

默认显示为球体，可以使用Plane（2D平面）或Skybox（天空盒）

Pass中Tag

(还没用过，先记下吧)

LightMode （光照模式）

有位大佬解释的挺详细的，直通车https://blog.csdn.net/qq_39574690/article/details/105743236

参数	默认值
Always	总是渲染，不使用光照
ForwardBase	用于前向渲染，使用环境光、主平行光、顶点/SH（球谐函数）光照以及光照贴图
ForwardAdd	用于前向渲染，额外使用每像素光，每个光照一个通道
Deferred	用于延迟着色，渲染G-Buffer
ShadowCaster	渲染对象的深度到阴影贴图或者深度纹理
PrepassBase	用于（旧版）延迟光照，渲染法线和高光指数
PrepassFinal	用于（旧版）延迟光照，合并贴图、光照和自发光来渲染最终色彩
Vertex	当对象不受光照贴图影响的时候，用来渲染（旧版）顶点发光。使用所有的顶点光照
VertexLMRGBM	当对象接受光照贴图影响的时候，用来渲染（旧版）顶点发光。适用于使用RGBM编码光照贴图的平台（PC&主机）
VertexLM	当对象接受光照贴图影响的时候，用来渲染（旧版）顶点发光。适用于使用double-LDR编码光照贴图的平台（移动平台）

Tags{"LightMode"="Always"
}

PassFlags

标志渲染管线如何传递数据给通道
OnlyDirectional：只有主平行光、环境光和光照探测器的数据会传递给通道
仅用于LightMode为ForwardBase

RequireOptions

标志通道至于在某些外部条件满足时才会被渲染
SoftVegetation：当Quality Setting中的Soft Vegetation选项被开启时，才会渲染通道

SubShader相关

SubShader

每个shader文件中至少有一个SubShader，它标记了针对某种显卡的渲染方式，当一个shader文件被使用的时候，显卡会找到改文件中的所有SubShader块，如果所有的SubShader都不能执行，则会使用Fallback 标记的shader。
每个SubShader中至少有一个Pass块
结构如下

Shader "ShaderName"{SubShader{//针对显卡APass{//xxx}}SubShader{//针对显卡BPass{//xxx}}SubShader{//针对显卡CPass{//xxx}}Fallback "Lit"
}

多pass模式

给Pass设置不同的LightMode可实现多Pass，URP最多是3个Pass。
原理还没看，想研究的话自行百度。
下面是简单示例。应该能看懂

SubShader
{Tags{"RenderPipeline"="UniversalRenderPipeline"}//OutLine 描边PassPass{Tags{"LightMode" = "SRPDefaultUnlit"}}Pass{Tags{"LightMode" = "UniversalForward"}}Pass{Tags{"LightMode" = "LightweightForward"}}
}

include 引入包

类型	包名
Core	Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl
Light	Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl
Shadow	Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl

其他有用的：

包名
Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl
Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl
Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareOpaqueTextue.hlsl

Pass
{#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
}

摘抄自https://www.cnblogs.com/kexiaohao/p/16638070.html

Cull (表面剔除)

Cull Off 不剔除
Cull Back（默认）剔除背面（内表面）
Cull Front 剔除正面（外表面)

Pass
{Cull Off
}

HLSLPROGRAM->ENDHLSL

应该是标记代码块，告诉引擎是用什么写的代码

Pass
{HLSLPROGRAMENDHLSL
}

#pragma

告诉Unity哪个函数包含了顶点着色器的代码，哪个函数包含片元着色器的代码。
#pragma vertex name

Pass
{HLSLPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment fragENDHLSL
}

顶点/片元着色器函数

shader中的坐标转换函数

内置的变换矩阵

参数名	对应的方法名	解释
UNITY_MATRIX_MVP		当前的模型x观察x投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到裁剪空间
UNITY_MATRIX_MV		当前的模型x观察矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到观察空间
UNITY_MATRIX_V	GetWorldToViewMatrix()	当前的观察矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间变换到观察空间
UNITY_MATRIX_P	GetViewToHClipMatrix()	当前的投影矩阵，用于将顶点/方向矩阵从观察空间变换到裁剪空间
UNITY_MATRIX_VP	GetWorldToHClipMatrix()	当前的观察x投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间变换到裁剪空间
UNITY_MATRIX_T_MV		UNITY_MATRIX_MV的转置矩阵
UNITY_MATRIX_IT_MV		UNITY_MATRIX_MV的逆转置矩阵，用于将法线从模型空间变换到观察空间，也可用于得到UNITY_MATRIX_MV的逆矩阵
_Object2World/UNITY_MATRIX_M	GetObjectToWorldMatrix()	当前的模型矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到世界空间
_World2Object	GetWorldToObjectMatrix()	_Object2World的逆矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间变换到模型空间）

摘抄自Unity Shader入门精要(冯乐乐 著)

变换矩阵封装好的方法

顶点变化

函数名	解释
float3 TransformObjectToWorld(float3 positionWS)	模型空间->世界空间
float3 TransformWorldToObject(float3 positionOS)	世界空间->模型空间
float3 TransformWorldToView(float3 positionWS)	世界空间->观察空间
float4 TransformObjectToHClip(float3 positionOS)	模型空间->世界空间->裁剪空间（将位置从对象空间转换为同质空间)效果与上面MVP相同，但比MVP更高效
float4 TransformWorldToHClip(float3 positionWS)	世界空间->裁剪空间(将位置从世界空间转换为同质空间)
float4 TransformWViewToHClip(float3 positionVS)	观察空间->裁剪空间(将位置从视图空间转换为同质空间)

方向变化

函数名	解释
float3 TransformObjectToWorldDir(float3 dirOS, bool doNormalize = true)	模型空间->世界空间
float3 TransformWorldToObjectDir(float3 dirWS, bool doNormalize = true)	世界空间->模型空间
real3 TransformWorldToViewDir(real3 dirWS, bool doNormalize = false)	世界空间->观察空间
real3 TransformWorldToHClipDir(real3 directionWS, bool doNormalize = false)	模型空间->世界空间->裁剪空间

法线变化

函数名	解释
float3 TransformObjectToWorldNormal(float3 normalOS, bool doNormalize = true)	模型空间->世界空间
float3 TransformWorldToObjectNormal(float3 normalWS, bool doNormalize = true)	世界空间->模型空间

shader中的语义

语义是赋给Shader输入和输出的字符串，这个字符串表达了这个参数的含义。
这些语义可以上shader知道从哪里读数据，并把这个数据输出到哪里。
常用的语义

应用阶段传递模型数据给顶点着色器时常用语义

语义	解释
POSITION	模型空间的顶点位置 float4
NORMAL	顶点法线 float3
TANGENT	顶点切线 float4
TEXCOORD0	顶点纹理坐标 float2/float4
COLOR	顶点颜色 float4

顶点着色器传递给片元着色器时常用语义

语义	解释
SV_POSITION	裁剪空间中的顶点坐标
COLOR0	输出顶点颜色
TEXCOORD0	顶点纹理坐标

片元着色器输出时常用语义

语义	解释
SV_Target	输出值会存储到渲染目标(render target)中

资料

内置管线Shader升级到URP详细手册
shaderGraph节点库

参考书籍

Unity Shader入门精要 (冯乐乐 著)

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