Unity Shader 矩阵基本信息
基本信息
mul函数
mul函数,是表示矩阵M和向量V进行点乘,得到一个向量Z,这个向量Z就是对向量V进行矩阵变换后得到的值。
HLSL的mul函数接受mul(V, M)或mul(M, V),要注意通常HLSL要依DirectX计算(V * M)使用mul(V, M)的形式.
特别需要小心的是,V如果是float3,前后行列不等,违反HLSL规范,但shader编译也不报错,直接当成float4(V, 0)处理,而不是当成float4(V, 1).即mul(float3, M)中的float3被当成向量,而不是顶点.
Unity3d 中,若是OpenGL,用的应该是GLSL,mul方法是(M,V)。
矩阵
内置的矩阵(float4x4):
名称 | 说明 |
---|---|
UNITY_MATRIX_MVP | 当前模型视图投影矩阵 |
UNITY_MATRIX_MV | 当前模型视图矩阵 |
UNITY_MATRIX_V | 当前视图矩阵 |
UNITY_MATRIX_P | 当前的投影矩阵 |
UNITY_MATRIX_VP | 当前视图投影矩阵 |
UNITY_MATRIX_T_MV | 模型视图矩阵的转置 |
UNITY_MATRIX_IT_MV | 模型视图矩阵的逆转置 |
_Object2World | 当前模型矩阵 |
_World2Object | 当前世界矩阵的逆矩阵 |
这里要特别说明一下UnityObjectToClipPos(v.vertex)) 方法,官方网站上说明,在写Instanced Shader时,通常情况下并不用在意顶点空间转换,因为所有内建的矩阵名字在Instanced Shader中都是被重定义过的,如果直接使用UNITY_MATRIX_MVP,会引入一个额外的矩阵乘法运算,所以推荐使用UnityObjectToClipPos / UnityObjectToViewPos函数,它们会把这一次额外的矩阵乘法优化为向量-矩阵乘法。
相机
名称 | 类型 | 数值 |
---|---|---|
_WorldSpaceCameraPos | float3 | 世界空间相机的位置 |
_ProjectionParams | float4 | x = 1.0(或如果当前使用翻转投影矩阵渲染则为-1.0),y是相机的近平面,z是相机的远平面,w是1 / FarPlane |
_ScreenParams | float4 | x是相机的渲染目标在像素里的宽度,y是相机的渲染目标在像素里的高度,z是1.0 + 1.0 /宽度和w是1.0 + 1.0 /高度 |
_ZBufferParams | float4 | 用于线性化Z缓冲区的值。x(1-far /near),y(far/near)、z(x /far)和w(y /far) |
unity_OrthoParams | float4 | x是正交的相机的宽度,y是正交的相机的高度,z是未使用的,为正交的相机时w为1.0,透视相机时w为0.0 |
unity_CameraProjection | float4x4 | 摄像机的投影矩阵 |
unity_CameraInvProjection | float4x4 | 摄像机的投影矩阵的逆矩阵 |
unity_CameraWorldClipPlanes[6] | float4 | 相机锥平面世界空间方程,按顺序为:左、右、底部、顶部、近、远 |
光照
名称 | 类型 | 数值 |
---|---|---|
_LightColor0(Lighting.cginc中声明) | fixed4 | 光照颜色 |
_worldspacelightpos0 | float4 | 方向光:(世界空间方向,0)。其他光:(世界空间位置,1) |
_LightMatrix0(AutoLight.cginc声明) | float4x4 | world-to-light矩阵。用于样品cookie 和衰减纹理 |
unity_4LightPosX0、unity_4LightPosY0 unity_4lightposz0 | float4 | (仅ForwardBase通道)前四个不重要的点光源的世界空间坐标 |
unity_4lightatten0 | float4 | (仅ForwardBase通道)前四个不重要的点光源的衰减系数 |
unity_lightcolor | half4[4] | (仅ForwardBase通过)前四个不重要的点光源的颜色数组 |
在Shader的光照通道里的延迟着色和延迟光照(在unitydeferredlibrary.cginc):
名称 | 类型 | 数值 |
---|---|---|
_LightColor | float4 | 光照颜色 |
_LightMatrix0 | float4x4 | world-to-light矩阵。用于样品cookie 和衰减纹理 |
多光源下,最多8个光源在顶点通道,排序为从最亮的开始
名称 | 类型 | 数值 |
---|---|---|
unity_LightColor | half4[8] | 光照颜色数组 |
unity_LightPosition | float4[8] | 视图空间光源的位置。方向光源的坐标是(-方向,0);(位置,1)用于点/点指示灯,点光源,聚光灯的坐标是(位置,1) |
unity_LightAtten | half4[8] | 光源衰减的系数。X是cos(spotAngle/2)或非聚光灯为-1;Y为1/COS(spotangle / 4)或非聚光灯为-1;Z是衰减的二次方;W是正方形光源的范围 |
unity_SpotDirection | float4[8] | 视图空间聚光灯的位置;(0,0,1,0)则非聚光灯。 |
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