Unity-Shader-SubShader CG代码块

系统函数 

由系统调用，与Unity生命周期中的Start（），UpDate函数类似

1、简介

顶点函数，将顶点在模型空间的坐标转换为屏幕坐标（模型坐标转剪裁空间）

片元函数：对每一片元（像素）计算其颜色

SubShader{pass{    CGPROGRAM
//函数声明
#program vertex vert
#program fragment frag函数定义xxx vert(xxx){}xxx frag(xxx){}ENDCG}}FallBack "Diffuse"

需要先声明函数，再定义函数

声明函数

#program+函数类型名，自定义的函数名

vertex：顶点函数

fragment：片元函数

#program vertex vert

定义函数

这两个函数均有返回值和传入参数，返回值在函数名前，参数在函数名后的括号内

返回值 vert(参数)
{
}

2、具体介绍

顶点函数

示例为将模型空间转换为剪裁空间的简单操作（MVP变换）

语义说明：传入的参数v通过 ： POSITION告知系统将模型坐标传入v，函数通过：SV_POSITION告知系统函数的返回值为裁剪空间下的顶点坐标

float4 vert(float4 v : POSITION) :SV_POSITION
{return mul(UNITY_MATRIX_MVP,v);
}

mul自带方法：矩阵相乘

UNITY_MATRIX_MVP:宏定义的MVP的变换矩阵

为了方便起见，一般会把传入的参数与输出的值做成两个结构体分别储存

//application to vertex
struct a2v{float4 vertex :POSITION;//模型空间下的顶点的位置float3 normal :NORMAL; //模型空间下的法线向量float4 texcoord :TEXCOORD0; // 纹理坐标
}//vertex to fragment
struct v2f{float4 position :SV_POSITION;
}

！注意：如果要把输出的值集合成一个结构体的话，结构体的成员变量必须是带有语义的类型

上述顶点函数就可以改成

v2f vert(a2v v)
{v2f f;f.position = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.normal);return f;
}

片元函数

示例为将模型的每个片元的颜色设置为白色

语义说明：函数通过：SV_Target告知系统函数的返回值为每个片元的颜色值

fixed4 frag() :SV_Target
{return fixed4(1,1,1,1);
}

可以利用fixed4 节约空间，fixed 类型值范围为-2~2.

3、顶点函数与片元函数的通信

如果想把顶点函数中所用到的参数（例如normal），或者是计算出来的值用在frag函数中，我们可以利用之前构建的结构体。在顶点函数中给结构体的成员变量赋值，再将结构体传入片元函数中。

下面是传输法线（normal）的示例：

先在v2f结构体中增加成员变量

struct v2f{float4 position :SV_POSITION;float3 temp : COLOR0;
}

因为v2f作为顶点函数的返回值，其成员变量必须带有语义。这里我们先用COLOR0作为语义

在顶点函数中赋值 

v2f vert(a2v v)
{v2f f;f.position = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v,normal);f.temp = v.normalreturn f;
}

在片元函数中调用：

fixed4 frag(v2f f) :SV_Target
{return fixed4(f.temp,1);
}

因为顶点数量与片元数量并不一致（一般是片元数大于顶点数），所以片元函数的返回值会是根据顶点自动插值后的结果。

为什么两个不同的v2f可以传递数据：事实上需要传递的数据通过语义存在了系统里，我们只是通过v2f调用存储在系统中的数据。