Unity Shader常用函数，标签，指令，宏总结（持续更新）

极端常用：

UnityObjectToClipPos(v.vertex);

最基本的顶点变换，模型空间 ==》裁剪空间

mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex);

顶点：模型空间 ==》世界空间，多用于顶点着色器

UnityObjectToWorldNormal(v.normal);

法线：模型空间 ==》世界空间，多用于顶点着色器，float3（归一化后fixed3）

UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos.xyz);

仅前向渲染，世界空间顶点位置 ==》世界空间光源方向，多用于片元着色器，一般会顺带归一化（fixed3）

UnityWorldSpaceViewDir(i.worldPos.xyz);

世界空间顶点位置 ==》世界空间视线方向，多用于片元着色器，一般会顺带归一化（fixed3）

P.S.一般[0,1]范围内的尽量用低精度fixed类型，如单位矢量，颜色等

Tags{"lightmode"="forwardbase"}（字符串不区分大小写，编译时会自动转为所有字母大写）

指示光照模型为前向渲染的基本模式

#include "UnityCG.cginc"（字符串不区分大小写，编译时会自动转为所有字母大写）

包含大量基本内置函数，宏等，一般自带

#include "lighting.cginc"（字符串不区分大小写，编译时会自动转为所有字母大写）

包含基本光照属性，如 _LightColor0

UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT（使用大写）

环境光，一般取前三个分量rgb（xyz）；基本光照模型需要有环境光，漫反射，高光等

基本纹理&法线贴图：

TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);

基本纹理变换，用于顶点着色器，相当于v.uv*_MainTex_ST.xy + _MainTex_ST.zw；（其中xy存缩放，zw存偏移，对应面板参数）；_MainTex_ST需额外定义

tex2D(_MainTex, i.uv);

基本纹理采样，用于片元着色器；一般会定义染色属性并与之相乘得到反射率（albedo），反射率作为环境光和漫反射计算的因子

UnpackNormalWithScale(packedNormal, _BumpScale);

反映射法线贴图采样结果得到顶点空间中的法线方向，同时计算凹凸映射的缩放；packedNormal为法线贴图直接采样结果，_BumpScale为凹凸缩放值；法线贴图必须进行导入设置为Normal Map

UnityObjectToWorldDir(v.tangent.xyz);

方向（切线）：模型空间 ==》世界空间，多用于顶点着色器

cross(worldNormal, worldTangent)*v.tangent.w

计算副法线，cross(,)两个向量叉积，用于得知两个坐标轴求第三个坐标轴朝向，w控制朝向的正负；知道三个朝向就可以构造变换矩阵了

TANGENT_SPACE_ROTATION

得到从模型空间到顶点空间的变换矩阵rotation，随后可直接进行如下计算，例如：

mul(rotation, ObjSpaceLightDir(v.vertex));

模型空间顶点位置 ==》模型空间光源方向==》顶点空间光源方向

mul(rotation, ObjSpaceViewDir(v.vertex));

模型空间顶点位置 ==》模型空间视线方向==》顶点空间视线方向

多光源&前向渲染&光照衰减：

Tags{"lightmode"="forwardbase"}（第一个Pass，全局性通用计算，只计算一次，不用开启混合）

Tags{"lightmode"="forwardadd"}（第二个Pass，根据光源数目不同可能多次计算，需开启混合）

前向渲染的两种标签，分别位于不同的两个Pass，指示每个Pass的光照模式

#pragma multi_compile_fwdbase

#pragma multi_compile_fwdadd

前向渲染的两种指令，只有每个Pass配置正确指令才可能得到正确的光照变量，如光照衰减值

UNITY_LIGHT_ATTENUATION(atten, i, i.worldPos.xyz);

用于第二个Pass分别计算每个光源的衰减，atten为输出的衰减值，i为片元着色器的输入结构体，其内部数学运算根据各个光照的类型不同复杂度不一，具体可参考：https://github.com/candycat1992/Unity_Shaders_Book/issues/47

接收投影：

SHADOW_COORDS(idx)

声明阴影纹理采样的坐标，用于顶点着色器输出结构体，idx为下一个可用插值寄存器（TEXCOORD）的索引值

TRANSFER_SHADOW(o);

用于在顶点着色器中计算阴影纹理坐标，并输出到结构体中，o为输出的结构体；

因为这个宏中使用了v.vertex和a.pos，故须保证：1.顶点着色器的输入结构体名为v；2.输入结构体中顶点变量名为vertex；3.输出结构体中顶点变量名为pos

SHADOW_ATTENUATION(i);

用于在片元着色器中通过阴影纹理采样的坐标计算阴影值，i为输入的结构体

#include "AutoLight.cginc"

包含计算阴影所用的宏，例如上述三种