UnityShader片段着色器使用基础详解

1. 什么是Unity Shader

Unity Shader是用于定义图形渲染效果的一种编程语言。在Unity中，Shader可以用来控制光照效果、材质属性以及特效等。Shader由Vertex Shader和Fragment Shader两部分组成，其中Fragment Shader负责处理像素着色和漫反射等计算。

2. Unity Shader中的片段着色器

片段着色器（Fragment Shader）是Unity Shader中非常重要的一部分，它负责计算每个像素的颜色和明暗程度。在片段着色器中，通过对像素进行处理和计算，可以实现各种各样的图形效果。

2.1. 基本概念

在开始编写片段着色器之前，首先需要了解一些基本概念。

1. 着色器程序：Shader代码的整体结构，由Shader的输入和输出、全局变量、函数等组成。

2. 像素（Pixel）：屏幕上的一个像素点，由其位置和颜色值组成。

3. 坐标空间（Coordinate Space）：用于描述像素点在屏幕上的位置。

2.2. 着色器输入

在片段着色器中，通常需要定义一些输入变量来接收来自顶点着色器的数据，常见的着色器输入包括顶点坐标、法线向量、纹理坐标等。

// 在片段着色器中定义输入变量
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
    // 使用输入变量进行计算
    ...
}

2.3. 基础颜色着色器

通过简单的例子来说明如何使用片段着色器实现基础的颜色着色效果。

步骤：

1. 创建一个新的Shader文件，并将其命名为BasicColor。

2. 在Shader文件中定义顶点着色器和片段着色器。

顶点着色器代码如下：

Shader "BasicColor"
{
    Properties
    {
        _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            
            // 定义顶点结构体
            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
            };
            
            // 定义顶点输出结构体
            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            
            // 顶点着色器函数
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                return o;
            }
            
            // 片段着色器函数
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return _Color;
            }
            
            ENDCG
        }
    }
}

片段着色器代码中的return _Color;表示将输入的_Color颜色值直接返回作为输出。

2.4. 使用渐变颜色

通过在片段着色器中对颜色进行计算，可以实现渐变的效果。

Shader "GradientColor"
{
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            
            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
            };
            
            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                return o;
            }
            
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                float2 uv = i.vertex.xy * 0.5 + 0.5;
                return float4(uv, 0, 1);
            }
            
            ENDCG
        }
    }
}

上述代码中的float2 uv = i.vertex.xy * 0.5 + 0.5;表示通过对顶点的坐标进行处理来得到纹理的坐标，并将其作为颜色的RGB分量返回。

至此，我对Unity Shader中片段着色器的基础使用进行了详细的解释。希望对您有所帮助！