Unity Shader基础练习（三）CG入门

区分Unity 中3大Shader

没有嵌套CG语言，也就是代码段中没有CGPROGARAM和ENDCG关键字的，就是固定功能着色器。
嵌套了CG语言，代码段中有surf函数的，就是表面着色器。
嵌套了CG语言，代码段中有#pragma vertex name和 #pragma fragment frag声明的，就是顶点着色器&片段着色器。
从这里开始不加；会报错

Shader "Sbin/vf" {
    
    SubShader {
        pass{
        //CG代码写到限定范围内
        CGPROGRAM
        //CG类似类的声明 都要小写不然不报错也不显示
        #pragma vertex vert  
        #pragma fragment frag
        //顶点    //变量 传入 2阶向量 //传出一个四阶 pos
        void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos:POSITION)
        {
          pos=float4(objPos,0,1);
        }
        //COLOR=COLOR0
        void frag(out float4 col:COLOR0)
        {
          col=float4(1,0,0,1);
        }
        ENDCG
        }
    }

}

image.png

然后成了这样说是以后再解释我的Game视图什么也看不见视屏却有

image.png

Shader "Sbin/vf" {
    
    SubShader {
        pass{
        //CG代码写到限定范围内
        CGPROGRAM
        //CG类似类的声明 都要小写不然不报错也不显示
        #pragma vertex vert  
        #pragma fragment frag
        //顶点    //变量 传入 2阶向量 //传出一个四阶 pos
        void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos:POSITION,out float4 col:COLOR)
        {
          pos=float4(objPos,0,1);
          col=float4(0,0,1,1);//也可以这样赋值 不过frag里的col赋值会覆盖这个
        }
        //COLOR=COLOR0 片段着色器
        void frag(inout float4 col:COLOR)
        {       
          col=float4(0,1,0,1);
        }
        ENDCG
        }
    }

}

还是显示不出来运行会报错但是不知道哪里错了
找到原因了

image.png

把matrail的渲染队列调为transparent

image.png

然后就Game视图有图了但是还是运行会报

image.png

右边显示没有错误很神奇
这是人家视频的效果

image.png

Shader "Sbin/vf" {

    SubShader{
        pass {
        //CG代码写到限定范围内
        CGPROGRAM
            //CG类似类的声明 都要小写不然不报错也不显示
            #pragma vertex vert  
            #pragma fragment frag
            //顶点    //变量 传入 2阶向量 //传出一个四阶 pos
            void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos : POSITION,out float4 col : COLOR)
            {
              pos = float4(objPos,0,1);
              col = pos;//也可以这样赋值 不过frag里的col赋值会覆盖这个
            }
        //COLOR=COLOR0 片段着色器
        void frag(inout float4 col:COLOR)
        {
          //col = float4(0,1,0,1);
        }
        ENDCG
        }
    }

}

image.png

我换了2018版本的就好了但是图是反过来的

CG基本数据类型

float half fixed bool int sampler*
顶点和片段profile是某硬件可支持的预算的一种特性

Shader "Sbin/vf" {

    SubShader{
        pass {
        //CG代码写到限定范围内
        CGPROGRAM
            //CG类似类的声明 都要小写不然不报错也不显示
            #pragma vertex vert  
            #pragma fragment frag
            //顶点    //变量 传入 2阶向量 //传出一个四阶 pos
            void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos : POSITION,out float4 col : COLOR)
            {
              pos = float4(objPos,0,1);
              col = pos;//也可以这样赋值 不过frag里的col赋值会覆盖这个
            }
        //COLOR=COLOR0 片段着色器
        void frag(inout float4 col:COLOR)
        {
          //col = float4(0,1,0,1);
          
          fixed r=-0.5;
          fixed g=-0.5;
          fixed b=0;
          fixed a=0;
          //CG里的构造器 
          col=float4(r,g,b,a);
          //CG的基本类型 根据不同精度定义的数据类型 CG不含有指针
          //fixed1=fixed 描述的是9位整数被规格化到-1到1 就是2的8次方 256跟颜色的最大值对应
          //fixed2=fixed(1,0);
          //float可以变为float2 float3 float4 没有五阶
          //half half2 half3 half4
          //fixed fixed2 fixed3 fixed4
        }
        ENDCG
        }
    }

}

![image.png](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/15146729-5666734f1a3c801e.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
官方已经到了5.0 DX11
Shader "Sbin/vf" {

    SubShader{
        pass {
        //CG代码写到限定范围内
        CGPROGRAM
            #include "UnityCG.cginc"
        //CG类似类的声明 都要小写不然不报错也不显示
            #pragma vertex vert  
            #pragma fragment frag
            //定义宏
            #define MACROFL FL4(fl4.ab,fl3.zy);
            typedef float4 FL4;//声明别名
           //结构体  2018新版本不能为空
            struct v2f{
                  float4 pos:POSITION;
                  float2 uv:TEXCOORD0;
              };
            //顶点    //变量 传入 2阶向量 //传出一个四阶 pos
        void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos : POSITION,out float4 col : COLOR)
        {
              pos = float4(objPos,0,1);
              col = pos;//也可以这样赋值 不过frag里的col赋值会覆盖这个

        }
        //COLOR=COLOR0 片段着色器
        void frag(inout float4 col:COLOR)
        {
          //col = float4(0,1,0,1);
          
          fixed r=-0.5;
          fixed g=-0.5;
          fixed b=0;
          fixed a=0;
          //CG里的构造器 
          col=float4(r,g,b,a);

          bool bl=false;
          col=bl?col:fixed4(0,1,0,1);//true是黑 false是绿

          //int 一般会被当作float使用
          //描述是几维向量
          float2 fl2=float2(1,0);
          float3 fl3=float3(1,0,1);
          float4 fl4=float4(1,1,0,1);
          
          //Swizzle操作 
          //float4 fl=float4(fl2,0,1);//红色
          //float4 fl=float4(fl2.xy,0,1);//xyzw 或者 rgba按照一定顺序去取可以截取这个值
          //float4 fl=float4(fl4.wzyx);//紫色
           //float4 fl=float4(fl4.ab,fl3.zy);//紫色
            //宏的使用
           FL4 fl=MACROFL //紫色
           col=fl;

          //CG的基本类型 根据不同精度定义的数据类型 CG不含有指针
          //fixed1=fixed 描述的是9位整数被规格化到-1到1 就是2的8次方 256跟颜色的最大值对应
          //fixed2=fixed(1,0);
          //float可以变为float2 float3 float4 没有五阶
          //half half2 half3 half4
          //fixed fixed2 fixed3 fixed4
           //2行4列的矩阵 通常用4x4不会报错但是会黄色警告
          // float2x4 M2x4={1,0,0,1,0,1,0,1};//便于阅读也可以{(1,0,0,1),(0,1,0,1)}
             float4x4 M2x4={1,0,0,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0};
           col=M2x4[0];//取矩阵第一行 红色     
           col=M2x4[1];//取矩阵第二行 绿色
           //数组 
           float arr[4]={1,0.5,0.5,1};//橙红色
           col=float4(arr[0],arr[1],arr[2],arr[3]);
           //结构体赋值 改值操作
           v2f o;
           o.pos=fl4;
           o.uv=fl2;
        }
        ENDCG
        }
    }

}

CG的条件语句

if..else
while
Do...while
for
switch...case(有用但是最好别用，没有良好的支持，容易乱)

我这边试的也有错

Shader "Sbin/vf1" {
  SubShader {
    pass{   
    CGPROGRAM
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
      
   void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos:POSITION,out float4 col:COLOR)
   {
    pos=float4(objPos,0,1);
    if(pos.x<0 && pos.y<0)
    {
      col=float4(1,0,0,1);
    }
    else if(pos.x<0)
    {
      col=float4(0,1,0,1);
    }
    else if(pos.y>0)
    {
      col=float4(1,1,0,1);
    }
    else
    {
      col=float4(0,0,1,1);
    }
    //col=pos;
   }

    void frag(inout float4 col:COLOR)
    {
      //最好别用有一定问题 用if else代替
      // int i=0;
      // switch(i)
      // {
      //   case 0:
      //   col=float4(1,0,0,1);
      //   break;
      //   case 1:
      //   col=float4(0,1,0,1);
      //   break;
      //   case 2:
      //   col=float4(0,0,1,1);
      //   break;
      // }
    }
    ENDCG
  }
  }
  
}

image.png

老师是这样的我的进不来
之后的还可以

Shader "Sbin/vf1" {
  SubShader {
    pass{   
    CGPROGRAM
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
      
   void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos:POSITION,out float4 col:COLOR)
   {
    pos=float4(objPos,0,1);
    col=pos;
   }

    void frag(inout float4 col:COLOR)
    {
    //测试while
     int i=0;
     while(i<10)
     {
       i++;
     }
     if(i==10)
     {
     col=float4(0,0,0,1);
     }
     //看下do while
     i=0;
     do{
     i++;
     }
     while(i<10);
     if(i=10)
      col=float4(1,1,1,1);

      //for 循环有上限 老师的是1023 我的直接报黄说被迫执行一次循环
      i=0;
      for(i=0;i<10;i++)
      {
       if(i=10)
       col=float4(0.5f,0.5f,0,1);
      }
      

    }
    ENDCG
  }
  }
  
}

这个也动不了之后把上面提示的错误信息删掉就好了

// Upgrade NOTE: excluded shader from DX11, OpenGL ES 2.0 because it uses unsized arrays
#pragma exclude_renderers d3d11 gles

Shader "Sbin/vf1" {
  SubShader {
    pass{   
    CGPROGRAM
// Upgrade NOTE: excluded shader from DX11, OpenGL ES 2.0 because it uses unsized arrays
#pragma exclude_renderers d3d11 gles
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
     void Func(out float4 c);
   float Func2(float arr[2])
   {
     float sum=0;
     for (int i=0;i<arr.Length;i++)
     {
       sum+=arr[i];
     }
     return sum;
   }
   
   void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos:POSITION,out float4 col:COLOR)
   {
    pos=float4(objPos,0,1);
    col=pos;
   }
 
    void frag(inout float4 col:COLOR)
    {
        //Func(col);
      //维度必须相同传递 没有维度不行 
      float arr[]={0.5,0.5};
      //我的Func2挂掉了 说我的GPU不支持明暗编辑器
      col.x= Func2(arr);
    }

      //函数必须在调用之前 或者在之前声明
   void Func(out float4 c)
     {
     //CG参数以值拷贝进行传递
     c=float4(0,1,0,1);
     }
    ENDCG
  }
}
  
}

自定义函数

这样每次在头声明函数很麻烦
创建一个cginc的文件

image.png

里面放自己的函数

   //函数必须在调用之前 或者在之前声明
  void Func(out float4 c)
    {
    //CG参数以值拷贝进行传递
    c=float4(0,1,0,1);
    }
  float Func2(float arr[2])
  {
    float sum=0;
    for (int i=0;i<arr.Length;i++)
    {
      sum+=arr[i];
    }
    return sum;
  }

Shader "Sbin/vf1" {
SubShader {
  pass{   
  CGPROGRAM
  #pragma vertex vert
#pragma fragment frag
  //自定义函数
 #include "sbin.cginc"
 
 void vert(in float2 objPos:POSITION,out float4 pos:POSITION,out float4 col:COLOR)
 {
  pos=float4(objPos,0,1);
  col=pos;
 }

  void frag(inout float4 col:COLOR)
  {
      Func(col);
    //维度必须相同传递 没有维度不行 
    float arr[2]={0.5,0.5};
    //我的Func2挂掉了 说我的GPU不支持明暗编辑器 把上面自动生成的提示删了就好了
    col.x= Func2(arr);
  }

  
  ENDCG
}
}

}

image.png

是黄色
当Shader和.cginc在同一目录情况下可以直接名字引用
如果放在不同文件夹应该是安路径找但是我的就可以直接用回报黄然后多试了几下还是会报错第一个是我放的文件夹建议这么写

include "Cginc/sbin.cginc"

找到unity安装包路径这个就是unity自带的CG库我们可以调用为我们节省很多时间
Editor/Data/CGIncludes（MAC下是Content/CGIncludes）

Unity函数

这个文库很全
https://wenku.baidu.com/view/3a9db318fad6195f312ba675.html
常用的lerp（a,b,f）是个差值

image.png

感觉像是个max（）min（）结合体

image.png

还有这个sin cos结合函数

image.png

就是把矩阵行变成列

image.png

这个模就是向量v开平方相加除根号

image.png

为什么这么简单的要封装起来，因为他们的算是优化速度最快的，自己写的话不一定有他们快就跟自己Json写的序列化反序列化不如人家谷歌那群人写的Protobuf得快
这个是Shader源码
https://github.com/1004019267/ShaderTest/tree/master

最后编辑于：2019.06.11 20:59:06

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Unity Shader基础练习（三）CG入门

区分Unity 中3大Shader

CG基本数据类型

CG的条件语句

自定义函数

include "Cginc/sbin.cginc"

Unity函数

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