「游戏引擎 浅入浅出」4.1 Unity Shader和OpenGL Shader
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4.1 Unity Shader和OpenGL Shader
上一节提到,OpenGL Shader是配套出现的, Vertex Shader(顶点着色器)、Fragment Shader(片段着色器/像素着色器),两者缺一不可。
但是我用了20年Unity都没有见过类似的代码,这是咋回事,Unity跳过OpenGL自己实现了图形库吗?
1. Unity Shader类型
打开Unity,新建Shader。
在Unity中,可以创建4种Shader。
- Standard Surface Shader
- Unlit Shader
- Image Effect Shader
- Compute Shader
这4种Shader,是对一套特定功能的Vertex Shader、Fragment Shader组合,取的名字。
以C语言为例,我们编写多个C语言代码,可以编译出各种程序,如收银台程序、聊天程序、游戏程序,每一种程序都针对特定功能。
用编写的Vertex Shader、Fragment Shader,也可以编译得到各种程序,如无光照的GPU程序、有光照的GPU程序、特效程序,每一种程序都针对特定功能。
Unity中可选的4种Shader,每一种都是针对特定功能,每一种都是由不同的Vertex Shader、Fragment Shader组成。
2. Unity Shader代码
上面说,Unity Shader是由Vertex Shader、Fragment Shader组成,那就是说,Unity Shader里面的代码由Vertex Shader、Fragment Shader拼起来咯?
在 3.绘制简单图形
这一章的配套项目里,ShaderSource.h
就是由 Vertex Shader 和 Fragment Shader 拼起来的,那Unity Shader也是如此吗?
创建一个 Standard Surface Shader
,观察代码,发现结构完全不一样,连 入口 main
函数都没有!
Shader "Custom/NewSurfaceShader" {
Properties {
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
#pragma target 3.0
sampler2D _MainTex;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
};
half _Glossiness;
half _Metallic;
fixed4 _Color;
// Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
// See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
// #pragma instancing_options assumeuniformscaling
UNITY_INSTANCING_CBUFFER_START(Props)
// put more per-instance properties here
UNITY_INSTANCING_CBUFFER_END
void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
// Albedo comes from a texture tinted by color
fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
o.Albedo = c.rgb;
// Metallic and smoothness come from slider variables
o.Metallic = _Metallic;
o.Smoothness = _Glossiness;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}
这是因为,我们在Unity中写的Shader代码,并不是标准的OpenGL Shader,而是NVIDIA开发的Cg语言。
Cg语言可以由工具,转换成OpenGL Shader,或者DX Shader,毕竟Unity是跨平台引擎,如果没有Cg语言,那每一种功能的Shader既要写OpenGL的,又要写DX的,要累死程序员了。
3.Unity Shader转OpenGL Shader
Unity中选中创建的Shader,在Inspector里,打开Shader编译平台设置,修改为 All platforms
。
点击Compile and show code
将Unity Cg Shader文件转为OpenGL Shader。
转换完成后自动打开,搜索 glcore
,定位到转换后的代码。
这就是转换出来的Vertex Shader代码,看到入口 main
函数了。
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