深入浅出掌握UnityShaderLab语法基础

1. ShaderLab语法基础

Unity ShaderLab是一种用于编写着色器的语言，它包含了一些特定的关键字和语法规则。通过理解和掌握ShaderLab的语法基础，我们能够更好地编写和使用Unity中的着色器。

1.1 着色器的结构

在ShaderLab中，一个完整的着色器通常由多个子程序组成，包括着色器属性定义、顶点着色器、片段着色器和剩余的可选子程序。下面是一个简单的ShaderLab着色器结构的示例：

Shader "CustomShader"
{
    Properties
    {
        // 着色器属性
    }
    
    SubShader
    {
        // 子着色器
        Pass
        {
            // 渲染阶段
        }
    }
}

1.2 着色器属性

着色器属性可定义着色器的外部参数，通过这些参数我们可以在Unity编辑器中调整着色器的效果。例如，我们可以定义一个颜色属性，用于调整物体的颜色：

Properties
{
    _Color ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
}

上述代码中，_Color是属性的名称，"Color"是属性的显示名称，Color是属性值的类型，而(1, 1, 1, 1)则是属性的默认值。

1.3 子着色器和渲染通道

子着色器定义了着色器的具体实现方式，可以根据硬件或所需的效果定义多个子着色器。而每个子着色器又可以包含多个渲染通道，用于不同的渲染阶段。

SubShader
{
    Pass
    {
        // 渲染阶段
    }
}

上述代码中，SubShader定义了一个子着色器，而Pass则定义了一个渲染通道。

2. Unity中的ShaderLab使用示例

2.1 创建基本着色器

下面是一个简单的着色器示例，用于在物体表面上绘制红色：

Shader "RedShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1, 0, 0, 1)
    }
    
    SubShader
    {
        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
            {
                return _Color;
            }
            
            ENDCG
        }
    }
}

上述代码创建了一个名为RedShader的着色器，并定义了一个名为_Color的属性。顶点着色器将顶点位置转换为裁剪空间坐标，而片段着色器则将输出指定的颜色_Color。

2.2 使用参数改变物体颜色

通过在Unity编辑器中调整着色器属性的值，我们可以动态地改变物体的颜色。例如，在上述的RedShader中，我们可以通过以下代码将物体颜色设置为绿色：

Renderer renderer = GetComponent();
renderer.material.SetColor("_Color", Color.green);

上述代码可以在Unity中的脚本中使用，通过获取物体的Renderer组件，并调用其material.SetColor方法来改变物体的颜色。

3. 总结

通过深入浅出地理解ShaderLab语法基础，我们能够更好地编写和使用Unity中的着色器。着色器属性、子着色器和渲染通道等都是我们在编写着色器时需要了解和使用的重要概念。同时，着色器的使用也是非常灵活的，我们可以通过在Unity编辑器中调整着色器属性的值，动态地改变物体的外观效果。

这篇文章通过介绍ShaderLab的基本语法和使用示例，希望能够帮助读者深入理解和掌握Unity中着色器的编写和使用。