【Unity Shaders】Mobile Shader Adjustment —— 为手机定制Shader
本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书(感谢原书作者),同一时候会加上一点个人理解或拓展。
这里是本书全部的插图。这里是本书所需的代码和资源(当然你也能够从官网下载)。
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写在前面
在上一篇里,我们学习了一些技巧来初步优化Shader。这次,我们学习很多其它的技术来实现一个更复杂的Shader:Normal-Mapped Specular Shader。这些技术包含:使用光照函数的两个新变量halfasview或者approxview,降低使用的贴图数量,以及对贴图进行更好的压缩。
准备工作
- 创建一个新的场景和一个球体,加入一个平行光。
- 创建一个新的Shader和Material,能够命名为MobileShader。
- 把Shader赋给Material,把Material赋给球体。
实现
- 首先,还是改动Properties块。本节我们须要一张diffuse贴图,它的alpha通道值相应像素的光滑度(Gloss);以及一张法线贴图,和高光指数的滑动条。
Properties {
_Diffuse ("Base (RGB) Specular Amount (A)", 2D) = "white" {}
_NormalMap ("Normal Map", 2D) = "bump"{}
_SpecIntensity ("Specular Width", Range(0.01, 1)) = 0.5
}解释:一直没有彻底搞懂Unity SurfaceOutput里面各变量的计算细节。这里再详解下。SurfaceOutput里面的内置变量能够见这篇,例如以下:
struct SurfaceOutput {
half3 Albedo; // 该像素的反射率,反应了像素的基色
half3 Normal; // 该像素的法线方向
half3 Emission; // 该像素的自发光颜色,使得即便没有光照也能够物体本身也能够发出光
half Specular; // 该像素的高光指数
half Gloss; // 该像素的高光光滑度,值越大高光反射越清晰,反之越模糊
half Alpha; // 该像素的不透明度
}; - 以下是建立#pragma声明。这能够控制Surface Shader各属性的开关,使得Shader更高效或者更低效:
CGPROGRAM
#pragma surface surf MobileBlinnPhong exclude_path:prepass nolightmap noforwardadd halfasview解释:忽略延迟光照,不支持光照贴图,仅仅接受一个单一的平行光光源作为逐像素光源。最后,使用halfasview声明告诉Unity,我们使用一个介于光照方向和观察方向之间的half vector来取代真正的观察方向viewDir来计算光照函数。这将加速Shader的处理时间,由于这是基于逐顶点而非逐像素计算而得的。尽管这样得到的结果是近似值,但对于移动平台来说足够了。
- 建立和Properties块中各变量的联系。和之前不同,我们这次使用fixed来得到高光指数滑条的值:
sampler2D _Diffuse;
sampler2D _NormalMap;
fixed _SpecIntensity; - 得到贴图的UV坐标。在上一篇就提过,为了节省变量空间,我们仅使用一个UV值:
struct Input
{
half2 uv_Diffuse;
}; - 由于我们在声明中加入了新的变量,我们能够在光照函数中使用新的參数:
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,我们在surf函数中完毕对像素颜色的计算:
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));
}
解释
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