Vertex Shader筆記 2.basis struct (對從2開始

頂點著色器基本結構

Shader “Unlit/NewUnlitShader” { 屬性 [參照 Shaderlab筆記 2.Properties] Properties { _MainTex (“Texture”, 2D) = “white” {} } SubShader { Tags { “RenderType”=“Opaque” } LOD 100

    vertex shader 所需的編譯指令都將被包含在 Pass { } 的範圍中
    Pass
    {
        宣告為CG語法
        CGPROGRAM

        vertex 頂點著色器允許訪問模型中的每個頂點，可以對其設置顏色或操作
        #pragma vertex vert   

        fragment 片段著色器允許對像素著色，也可以訪問相對於世界位置的像素
        #pragma fragment frag

        允許使用霧化，如果不需要此效果可以移除
        #pragma multi_compile_fog

        引用 UnityCG.cginc文件，協助編寫 vertex shader
        #include "UnityCG.cginc"
        註: 類似 C#的 namespace

        vertex shader的兩個結構，用於保存 shader的數據            
        appdata 包含每個頂點的訊息，可以訪問更多或更少的所需數據
        struct appdata
        {
            變量 命名 : 關鍵字
            變量 [參照筆記 Shaderlab - 1.Variables]
            命名的名稱無關緊要，可以任意取
            關鍵字為著色器變量讓顯示卡識別的名稱，必須正確

            float4 vertex : POSITION;
            float2 uv : TEXCOORD0;
        };
        註: 所有訪問值可以在 UnityCG.cginc的 sppdata_full中找到

        v2f (vertex to frament) 包含片段函式所需的所有屬性
        用於將頂點的世界座標轉換為畫面座標
        struct v2f
        {
            float2 uv : TEXCOORD0;
            UNITY_FOG_COORDS(1)

            注意 SV_POSITION的聲明方式，因為 vertex在轉換為畫面空間後
            會具有不同的座標
            float4 vertex : SV_POSITION;
        };
        註: 編寫 Shader必須盡可能嚴格，不需要的數據就不要進行訪問
        文檔: https://docs.unity3d.com/Manual/SL-VertexProgramInputs.html

        sampler2D _MainTex;
        float4 _MainTex_ST;
        註: sampler2D _MainTex 為 frag()中使用的 _MainTex
        註: float4 _MainTex_ST 其中包含紋理的縮放數據，此變量代表 vert()中使用
        的_MainTex

        頂點著色器 vert將 appdata的 3D數據投影到 2D的裁剪空間並再將數值放入 struct v2f
        v2f vert (appdata v)
        {
            v2f o;

            將頂點作標和 UV投影到裁剪空間
            o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);                
            o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);

            UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
            return o;
        }
        註，警告: 可能是設備的問題，在宣告臨時變量時沒有初始化會導致 Shader無法進行
        運算，此情況只需要將回傳結構初始化就好
        如: v2f o = (v2f)0; float4 color = float4(0,0,0,0);

        片段著色器 frag會自動將所有 v2f的資訊"壓入"裁剪空間(Clipping Space)，把座標攤平
        為2D
        frag 可以計算最終畫面渲染時每個像素的顏色，回傳像素顏色 fixed4
        fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
        {
            // sample the texture
            fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
            // apply fog
            UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
            return col;
        }
        ENDCG

        註: 命名規則，在 vert中的臨時變量 v2f，因為是要輸出給 frag使用的回傳值
        所以命名為 o(output)，而 frag的 v2f為輸入值所以命名 i(input)

    }
}

}

總結 Vertex Shader基本邏輯 World Space的數據會被存入 appdata 頂點著色器 vert會將 appdata的3D數據投影到2D的裁剪空間並再將數值放入 struct v2f 片段著色器 frag會自動將所有 v2f的資訊"壓入"裁剪空間(Clipping Space)，把座標攤平為2D frag 可以計算最終畫面渲染時每個像素的顏色，回傳像素顏色 fixed4