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零基础入门Unity Shader(四)
Published 2 months ago
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零基础入门Unity Shader(四)

前言

在上篇介绍了Shader的框架后,这篇我们来细说一下Porperties属性部分。
Properties可以理解为是材质与Shader的连接通道,我们在材质面板上需要设置的内容都必须通过Properties来实现并暴露。

语法格式

属性的写法有个通用的格式:
[Attribute]_Name ("Display Name",Type) = Default Value
  • Attribute
属性标记,说白了就是Unity内置的几个属性标记关键字,用于对当前这条属性进行一些特殊的处理,在下面会进行详细介绍。
此标记不是必选项,可以不添加,同时一条属性上也可以有多条属性标记。
  • _Name:
属性的名称,也就是变量名,在Shader的CG代码中就是通过这个名称来调用此属性内容的,在外部利用脚本调用时也是这个名称,所以一定要用英文。
在名称前一定要加上下划线,否则会出现编绎错误!至于为什么加下划线,没有去细究原因,有知道的可以告知分享下〜
关于此变量名,有一点很重要!就是如果此Shader有FallBack的话,一定要将此Shader中的变量名与FallBack中的变量名保持一致,否则会出现FallBack后原有的属性值获取不到的情况,切记!
  • Display Name:
显示在材质面板上的名称,主要起到说明解释的作用,可中文(正式项目中建议最好还是用英文)。
建议这里的显示名称要起的有意义,要知道最终在材质上调节的人很大部分情况下不会是你自己,别人更不可能知道每个属性内部是如何关联以及有什么作用,所以当我们TA在做完一个Shader给到使用人员的时候,一定要给他讲解一下,不管是有个说明文档还是简单沟通下都是有必要的。这样才能最大发挥Shader的使用效果,所以显示名称起着一半说明书的作用,一定要重视。
什么样的名字是有意义的呢?
作用与通道的组合(在需要说明通道的情况下)。
比如:一张基础表面色贴图,可以用"Base (RGB)",这样即说明了此贴图是基本贴图,同时又说明了此贴图在表面色上只使用到了RGB三个通道。
  • Type
属性的类型,常用的有以下几种:
  1. Color颜色
  2. Int整数
  3. Float浮点数
  4. Vector四维数
  5. 2D纹理
  6. 3D纹理
  7. Cube立方体纹理
每条属性是什么,以及在材质面板上应该显示什么都是由此类型来决定的,在下面会进行详细介绍说明。
  • Default Value
默认值,当第一次指定此Shader时,或者在材质面板上执行Reset时,属性的值会自动恢复到默认值,不同的类型具体写法也不太一样,下面会结合类型进行详细说明。

Color(类型:颜色)

示例如下:
Properties { _Color("我是Color", Color) = (1,1,1,1) }
变量名:_Color
显示名称:我是Color
类型:Color
默认值:(1,1,1,1)
颜色属性是个四维分量,也就是由四个数值来组成的,每个数值代表着颜色的一个通道。四个数值依次为RGBA(红,绿,蓝,透明)。
RGB的取值是0-255(2的8次方个值域),而在Shader中被归一化为0-1间。
Shader中的浮点数值后不需要加后缀f,否则会出错。
零点几的值可以省略零,比如0.95可以写成.95
[HDR]
Properties { [HDR]_Color("Color", Color) = (1,1,0,1) }
当给颜色添加了HDR后,则在材质面板中的颜色上会显示HDR的字样。同时点击颜色弹出来的取色器面板中也会多出一条Intensity的选项(2018.3版本,2017版本是Brightness)。
HDR可以使颜色亮度的值超过1,通过这个值可以配合镜头Bloom效果做出物体泛光的视觉效果。

Int(类型:整型)

示例如下:
Properties { _Int("我是Int", Int) = 1 }
变量名:_Int
显示名称:我是Int
类型:Int
默认值:1
虽然在材质面板中我们可以随意输入数值,比如0.55,但是在Shader内部它却只能被识别为整数。
注意,此值并不是四舍五入,而是直接取整,比如1.999,结果是1.

Float(类型:浮点数)

示例如下:
Properties { _Float("我是Float", Float) = 0.5 }
变量名:_Float
显示名称:我是Float
类型:Float
默认值:0.5
和Int长的很像,只不过Float中支持浮点数。
在Shader中Float是最基本的类型,而Int只是一种伪整型,从Shader精度上来讲并不存在整型。所以在Properties内完全可以用Float替代Int。
[Range]
Properties { _Float("我是Float", Range( 0 , 1)) = 0.5 }
很常用的一种属性标记,主要是用来将浮点数限制在一个可以通过滑动条来选择的一个区间。
将此属性中原有的Float替换成Range (Min,Max)即可,Min=最小值,Max=最大值。
[PowerSlider]
Properties { [PowerSlider(3)]_Float("我是Float", Range( 0 , 1)) = 0.5 }
先上张图:
我们拿它跟上面的不加PowerSlider来对比,同样是值0.5,在材质面板上滑杆的位置是不一样的。
PowerSlider (Value)
其中Value的值我们可以自由定义,支持浮点数,值越大会导致滑条的曲度变化越大,值为1时不改变。
此属性标记的主要作用,是方便用户调节滑杆。比如有个属性值是从0-1,但是很大部分情况下所用到的值都是0-0.1左右,同时需要更精细的在这区间进行微调。那么正常情况下,用户在整个滑条上想选择0-0.1之间本身就变的很难了,更不要说在这区间微调了。所以这个时候就可以利用PowerSlider来解决此问题。
[IntRange]
Properties { [IntRange]_Float("我是Float", Range( 0 , 1)) = 1 }
加了它之后呢,你在材质面板上拖动时就只能生成整数了。所以说我们完全可以用Float来代替Int。
注意,当添加了[IntRange]后,默认值会被自动进行处理,假如默认值你写的是0.1,则在Shader内部会自动向下取整,取值为0.
[Toggle]
开关,0代表关,1代表开,就这么简单。
Properties { [Toggle]_Float("我是Float", Range( 0 , 1)) = 1 }
[Enum]
枚举,美术问:啥是枚举呀?答:你可以理解为就是下拉列表啦〜
Properties { [Enum(UnityEngine.Rendering.CullMode)]_Float("我是Float", Float) = 1 }

Vector(类型:四维向量)

示例如下:
Properties { _Vector("我是Vector", Vector) = (0,0,0,0) }
变量名:_Vector
显示名称:我是Vector
类型:Vector
默认值:0,0,0,0
由四个Float组合而成的Vector,在材质面板中显示的是四个数值输入框。
四个分量分别对应XYZW,也可以叫做RGBA。
XYZW与RGBA同样都是四个分量组合,只是在用于颜色时我们通常用RGBA来表示,用作坐标时习惯用XYZW来表示而已,同样我们也是可以用Vector来输出颜色,只是不那么方便直观而已。

2D(类型:2D纹理)

示例如下:
Properties { _MainTex("我是2D纹理", 2D) = "white" {} }
变量名:_MainTex
显示名称:我是2D纹理
类型:2D
默认值:white
纹理贴图,也是Shader中最最常用的属性之一。
[NoScaleOffset]
Properties { [NoScaleOffset]_MainTex("我是2D纹理", 2D) = "white" {} }
在材质面板中除了显示贴图槽以外默认还会显示两组Float。
Tiling (贴图重复度)
Offset (贴图偏移值)
如需让这两组值产生作用,我们需要在Shader中添加一些代码以支持,在后续文章中会讲解。
如果我们不希望用户去调节此参数,或者为了使性能极致化,我们可以考虑把它们的代码功能移除掉,但一旦如此,材质面板中的参数将不起作用,这时我们就可以使用[NoScaleOffset]属性标记来将它们隐藏掉。
[Normal]
Properties { [Normal]_MainTex("我是2D纹理", 2D) = "white" {} }
如果我们希望用户指定贴图时选择法线,那我们要怎么办呢,我们并不能控制用户会选择什么类型的贴图。
此时我们可以通过添加[Normal],来标记此属性是用来接收法线贴图的,当用户指定了非法线的贴图时会在材质面板上进行警告提示:
有一点一定要注意,有时美术在其它软件中导出了法线贴图,但在Unity直接拖上来还是会有警告提示,是因为没有在贴图导入面板中把Texture Type设置为Normal,只有这样这张贴图才会被Unity识别为法线。
默认值
2D纹理的默认值有以下几种:
  1. white
  2. black
  3. gray
  4. bump
如果不设置默认值,即=""{},则其实与="gray"{}相同。
当设置了默认值后,Shader内部会自动调用Unity内部准备的一张小图片,white就是纯白色,black就是纯黑色,gray就是灰色图,bump就是法线图。

3D(类型:3D纹理)

示例如下:
Properties { _MainTex("我是3D纹理", 3d) = "" {} }
变量名:_MainTex
显示名称:我是3D纹理
类型:3d
默认值:空
3D纹理主要用在查找表或者体积数据上,默认值与2D的不同,不管如何设置都只会显示为灰色图。

Cube(类型:立方体纹理)

示例如下:
Properties { _MainTex("我是Cube纹理", CUBE) = "" {} }
变量名:_MainTex
显示名称:我是Cube纹理
类型:CUBE
默认值:空
Cubemap是一个由六个独立的正方形纹理组成的集合,它将多个纹理组合起来映射到一个单一纹理。
基本上说CubeMap包含6个2D纹理,这每个2D纹理是一个立方体(cube)的一个面,也就是说它是一个有贴图的立方体。
想像成一个方形盒子被我们拆开铺平的情景。
CubeMap通常被用来作为具有反射属性物体的反射源。

通用属性标记

还有一些比较常用的属性标记,可以用于任何属性,下面来介绍下:
[Header]
Properties { [Header(This is Header )]_Int("我是Int", Int) = 1 _Float("我是Float", Range( 0 , 1)) = 1 }
在材质面板上进行标注,通常用作分类组别用,注意只支持英文、数字、空格以及下划线。
[HideInInspector]
在材质面板中隐藏此条属性,在不希望暴露某条属性时可以快速将其隐藏

最后

欢迎大家关注更多干货的公众号:Unity技术美术 ( ID:gh_8b69cca044dc )
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taecg
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Comments
taecg
2 months ago
TA
heburnBuilt in shader应该会被官方最终弃用吧。Lwrp轻量渲染管线,因为其在移动终端和所有终端的通用适配性应该得到官方大力的推广,而目前这方面的学习资料实在太少了,像此文这种入门就没必要介绍,因为毕竟马上要被抛弃的东西没有太大的意义,主要是移动开发中没有实用价值。
LWRP只是在SRP的基础上才能使用的,在不支持LWRP的版本中还是得用默认的渲染管线,现在连5.x版本在使用的都大有人在,更不要说全民普级LWRP了。另外就算是用LWRP,基本的语法还是通用的.
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heburn
2 months ago
Built in shader应该会被官方最终弃用吧。Lwrp轻量渲染管线,因为其在移动终端和所有终端的通用适配性应该得到官方大力的推广,而目前这方面的学习资料实在太少了,像此文这种入门就没必要介绍,因为毕竟马上要被抛弃的东西没有太大的意义,主要是移动开发中没有实用价值。
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heburn
2 months ago
我发表一点个人见解,这个是教程,实用价值不大,应该多介绍一点基于lwrp的hlsl语法
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幻离幽冥
2 months ago
牛逼啊
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