Unity ShaderLab新手寶典

目錄



第1章3D數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

1.1坐標(biāo)與坐標(biāo)系

1.1.1坐標(biāo)及坐標(biāo)系的概念

1.1.23D中的坐標(biāo)系

1.1.3左右手坐標(biāo)系

1.2向量

1.2.1向量的幾種表示方法

1.2.2向量的計(jì)算方法

1.2.3相反向量

1.2.4向量的模

1.2.5標(biāo)準(zhǔn)化向量

1.3向量運(yùn)算

1.3.1向量的加法運(yùn)算

1.3.2向量的減法運(yùn)算

1.3.3向量的縮放

1.3.4向量的點(diǎn)積運(yùn)算

1.3.5向量的叉積運(yùn)算

1.3.6向量的運(yùn)算法則

1.4矩陣

1.4.1矩陣的表示方法

1.4.2方陣和單位矩陣

1.4.3轉(zhuǎn)置矩陣

1.5矩陣運(yùn)算

1.5.1標(biāo)量與矩陣相乘

1.5.2矩陣之間的乘法

1.5.3矩陣與向量相乘

1.5.4矩陣的運(yùn)算法則

1.6使用矩陣進(jìn)行變換

1.6.1矩陣變換向量的原理

1.6.2旋轉(zhuǎn)矩陣

1.6.3縮放矩陣

1.6.4平移矩陣

1.7矩陣的深入講解

1.7.1矩陣的行列式

1.7.2余子式和代數(shù)余子式

1.7.3通過(guò)代數(shù)余子式計(jì)算行列式

1.7.4逆矩陣

1.7.5正交矩陣

1.7.6逆矩陣的運(yùn)算法則





第2章渲染流水線與Shader概念

2.1渲染流水線概念

2.23D圖形渲染完整流水線

2.3空間變換

2.3.1模型空間與世界空間

2.3.2攝像機(jī)空間

2.3.3裁切空間

2.3.4屏幕空間

2.3.5多個(gè)坐標(biāo)空間存在的意義

2.4現(xiàn)代GPU渲染流水線

2.5Shader概念

2.5.1什么是Shader

2.5.2Shader和材質(zhì)的關(guān)系與區(qū)別

第3章ShaderLab語(yǔ)法基礎(chǔ)

3.1Shader的組織結(jié)構(gòu)

3.2Shader的名稱(chēng)

3.3Properties

3.3.1數(shù)值類(lèi)屬性

3.3.2顏色和向量類(lèi)屬性

3.3.3紋理貼圖類(lèi)屬性

3.3.4所有類(lèi)型屬性匯總

3.4SubShader

3.4.1SubShader的標(biāo)簽

3.4.2Pass的渲染狀態(tài)

3.5Fallback

第4章頂點(diǎn)片段著色器基礎(chǔ)

4.1Shader編碼工具

4.2創(chuàng)建和使用Shader

4.3Shader的編寫(xiě)方式

4.4CG語(yǔ)法基礎(chǔ)

4.4.1編譯指令

4.4.2著色器函數(shù)

4.4.3語(yǔ)義

4.4.4在CG中調(diào)用屬性變量

4.4.5結(jié)構(gòu)體

第5章Unity的包含文件

5.1包含文件的使用語(yǔ)法

5.2UnityCG.cginc

5.2.1頂點(diǎn)著色器輸入結(jié)構(gòu)體

5.2.2頂點(diǎn)變換函數(shù)

5.2.3向量變換函數(shù)

5.2.4燈光輔助函數(shù)

5.2.5視角向量函數(shù)

5.2.6其他輔助函數(shù)和宏

5.3UnityShaderVariables.cginc

5.3.1空間變換矩陣

5.3.2時(shí)間變量

5.4其他包含文件

5.5使用包含文件簡(jiǎn)化Shader

第6章Shader中的光照模型

6.1Lambert光照模型

6.1.1Lambert光照模型理論

6.1.2在Shader中獲取燈光變量

6.1.3基于Lambert光照模型的Shader

6.2CG標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)

6.3HalfLambert光照模型

6.4Phong光照模型

6.4.1Phong光照模型理論

6.4.2在Shader中獲取環(huán)境光變量

6.4.3基于Phong光照模型的Shader

6.5逐像素光照

6.6BlinnPhong光照模型

6.6.1BlinnPhong光照模型理論

6.6.2BlinnPhong光照模型的Shader

6.7燈光陰影

6.7.1渲染路徑

6.7.2Pass標(biāo)簽

6.7.3內(nèi)置的multi_compile

6.7.4實(shí)現(xiàn)陰影效果

第7章透明效果

7.1不透明物體的渲染順序

7.2透明物體的渲染順序

7.3混合透明效果

7.3.1混合指令

7.3.2混合系數(shù)

7.3.3混合操作

7.3.4混合透明的使用方法

7.3.5混合透明效果

7.3.6半透明物體的雙面渲染

7.4透明測(cè)試效果

7.4.1透明測(cè)試的使用方法

7.4.2透明測(cè)試效果

7.4.3透明測(cè)試抗鋸齒

7.5模板測(cè)試

7.5.1模板測(cè)試的計(jì)算流程

7.5.2模板測(cè)試的使用語(yǔ)法

7.5.3比較方法

7.5.4模板操作

7.5.5延遲渲染路徑中的模板測(cè)試

7.5.6模板測(cè)試透明效果

第8章表面著色器的基礎(chǔ)概念

8.1為什么不先學(xué)習(xí)表面著色器

8.2表面著色器的組織結(jié)構(gòu)

8.3編譯指令中的可選參數(shù)

8.3.1透明效果相關(guān)指令

8.3.2陰影和細(xì)分相關(guān)指令

8.3.3代碼生成選項(xiàng)

8.3.4其他選項(xiàng)

8.4表面函數(shù)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)

8.4.1表面函數(shù)輸入結(jié)構(gòu)體

8.4.2表面函數(shù)輸出結(jié)構(gòu)體

第9章編寫(xiě)表面著色器

9.1最簡(jiǎn)單的表面著色器

9.2在表面著色器中使用法線貼圖

9.3表面著色器中的其他函數(shù)

9.3.1頂點(diǎn)修改函數(shù)

9.3.2自定義光照函數(shù)

9.3.3最終顏色修改函數(shù)

9.4曲面細(xì)分函數(shù)

9.4.1固定數(shù)量的曲面細(xì)分

9.4.2基于邊長(zhǎng)的曲面細(xì)分

9.4.3視錐剔除曲面細(xì)分

9.4.4基于距離的曲面細(xì)分

9.4.5Phong曲面細(xì)分

9.5透明效果

9.5.1混合透明效果

9.5.2透明測(cè)試效果

第10章Image Effect

10.1GrabPass

10.1.1語(yǔ)法結(jié)構(gòu)

10.1.2GrabPass Shader

10.1.3測(cè)試效果

10.2C#基礎(chǔ)語(yǔ)法

10.2.1C#腳本的基本結(jié)構(gòu)

10.2.2Properties

10.2.3C#中的常用函數(shù)

10.2.4基于Shader資源創(chuàng)建材質(zhì)

10.2.5通過(guò)腳本往Material中傳遞變量

10.2.6C#中的數(shù)學(xué)函數(shù)

10.2.7其他功能

10.3PostProcessing

10.3.1后期處理的工作流程

10.3.2后期處理Shader

10.3.3后期處理腳本

10.4后期處理堆棧

10.4.1安裝Post Processing包

10.4.2設(shè)置Layer和Volume

10.4.3編寫(xiě)Shader

10.4.4編寫(xiě)C#腳本

第11章自定義材質(zhì)面板

11.1不同類(lèi)型的DrawerClass

11.1.1Toggle

11.1.2Enum

11.1.3KeywordEnum

11.1.4在編譯指令中定義關(guān)鍵詞

11.1.5PowerSlider

11.1.6IntRange

11.2屬性的特性和Drawer

11.3裝飾性PropertyDrawer

11.3.1SpaceDecorator

11.3.2HeaderDecorator

11.4完整PropertyDrawer示例

第12章Amplify Shader Editor

12.1相同功能的其他插件

12.1.1Shader Forge

12.1.2Shader Graph

12.2ASE的使用流程

12.3Shader屬性設(shè)置

12.3.1General

12.3.2Blend Mode

12.3.3Stencil Buffer

12.3.4Tessellation

12.3.5Output

12.4常用節(jié)點(diǎn)

12.4.1常數(shù)和屬性類(lèi)節(jié)點(diǎn)

12.4.2紋理和坐標(biāo)類(lèi)節(jié)點(diǎn)

12.4.3數(shù)學(xué)運(yùn)算類(lèi)節(jié)點(diǎn)

12.4.4向量運(yùn)算相關(guān)節(jié)點(diǎn)

12.4.5圖像處理相關(guān)節(jié)點(diǎn)

12.4.6攝像機(jī)和屏幕相關(guān)節(jié)點(diǎn)

12.4.7頂點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)節(jié)點(diǎn)

12.4.8表面數(shù)據(jù)類(lèi)節(jié)點(diǎn)

12.4.9時(shí)間節(jié)點(diǎn)

12.5使用ASE創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)Shader

12.5.1Albedo

12.5.2Normal

12.5.3Emission

12.5.4Specular

12.5.5Ambient Occlusion

12.5.6Texture Coordinate

12.5.7屬性排序及最終效果

第13章初級(jí)案例

13.1流光效果

13.1.1實(shí)現(xiàn)邏輯

13.1.2使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

13.1.3測(cè)試Shader效果

13.1.4編寫(xiě)Shader

13.1.5使用擴(kuò)展

13.2描邊效果

13.2.1實(shí)現(xiàn)邏輯

13.2.2編寫(xiě)Shader

13.2.3效果測(cè)試

13.3遮擋半透效果

13.3.1實(shí)現(xiàn)邏輯

13.3.2編寫(xiě)Shader

13.3.3效果測(cè)試

13.4TriPlanar Mapping效果

13.4.1實(shí)現(xiàn)邏輯

13.4.2使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

13.4.3編寫(xiě)Shader

13.4.4測(cè)試Shader效果

13.5MatCap效果

13.5.1實(shí)現(xiàn)邏輯

13.5.2使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

13.5.3編寫(xiě)Shader

13.5.4測(cè)試Shader效果

13.6物體切割效果

13.6.1實(shí)現(xiàn)邏輯

13.6.2使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

13.6.3C#腳本

13.6.4測(cè)試效果

13.6.5編寫(xiě)Shader

第14章進(jìn)階案例

14.1消融效果

14.1.1實(shí)現(xiàn)邏輯

14.1.2資源準(zhǔn)備

14.1.3使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

14.1.4使用擴(kuò)展

14.1.5編寫(xiě)Shader

14.2動(dòng)態(tài)液體效果

14.2.1實(shí)現(xiàn)邏輯

14.2.2模型準(zhǔn)備

14.2.3使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

14.2.4測(cè)試Shader

14.2.5編寫(xiě)Shader

14.3Billboard效果

14.3.1實(shí)現(xiàn)邏輯

14.3.2使用ASE實(shí)現(xiàn)雪花效果

14.3.3測(cè)試Shader

14.3.4編寫(xiě)Shader

14.4序列幀動(dòng)畫(huà)

14.4.1實(shí)現(xiàn)邏輯

14.4.2使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

14.4.3測(cè)試Shader

14.4.4編寫(xiě)Shader

14.5卡通風(fēng)格效果

14.5.1資源準(zhǔn)備

14.5.2使用ASE實(shí)現(xiàn)效果

14.5.3編寫(xiě)Shader

14.6夜視儀后期處理

14.6.1Shader講解

14.6.2完整Shader代碼

14.6.3C#腳本講解

14.6.4完整腳本代碼

14.6.5測(cè)試最終效果

14.6.6使用ASE編輯后期處理Shader

寫(xiě)在最后

參考文獻(xiàn)