【Unity Shaders】Diffuse Shading——在Surface Shader中使用properties

本系列主要参考《Unity Shaders and Effects
Cookbook》一书（感谢原书作者），同时会加上一点个人理解或拓展。

这里是本书所有的插图。这里是本书所需的代码和资源（当然你也可以从官网下载）。

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在上一篇中，我们已经向Surface Shader中添加了一些properties。在这篇教程里，我们将学习如何在Shader中访问和使用它们，以便通过调整Inspector中的变量来改变渲染效果。

准备工作

在上一篇结束后，我们的shader代码如下：

Shader "Custom/BasicDiffuse" {
Properties {
_EmissiveColor ("Emissive Color", Color) = (1,1,1,1)
_AmbientColor  ("Ambient Color", Color) = (1,1,1,1)
_MySliderValue ("This is a Slider", Range(0,10)) = 2.5
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200

CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert

sampler2D _MainTex;

struct Input {
float2 uv_MainTex;
};

void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}

因为之前我们移除了_MainTex属性，所以首先移除和它相关的代码。即上面代码的sampler2D _MainTex一行以及void surf函数中的half4 c这一行。

实现

在原来sampler2D _MainTex的地方，添加如下代码：

float4 _EmissiveColor;
float4 _AmbientColor;
float _MySliderValue

下面，我们使用_EmissiveColor和_AmbientColor来计算surf函数中新的c的值：

void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
{
float4 c;
c =  pow((_EmissiveColor + _AmbientColor),  _MySliderValue);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}

最后，我们的代码应该是这样的：

Shader "Custom/BasicDiffuse" {
Properties {
_EmissiveColor ("Emissive Color", Color) = (1,1,1,1)
_AmbientColor  ("Ambient Color", Color) = (1,1,1,1)
_MySliderValue ("This is a Slider", Range(0,10)) = 2.5
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert

//We need to declare the properties variable type inside of the
//CGPROGRAM so we can access its value from the properties block.
float4 _EmissiveColor;
float4 _AmbientColor;
float _MySliderValue;

struct Input
{
float2 uv_MainTex;
};

void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)
{
//We can then use the properties values in our shader
float4 c;
c =  pow((_EmissiveColor + _AmbientColor), _MySliderValue);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}

ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}

下图显示了使用本文中的shader，并适当调整参数后的结果：



其参数如下：



画面左边是我们自定义的shader，右边则是使用Unity默认的Diffuse Shader。

解释

当我们在Properties块中声明一个新的变量时，就提供了在Inspector界面中改变它的值的方式。
如果我们想要在SubShader中访问它，还需要在CGPROGRAM内部声明一个和Properties中名字相同的变量，这将自动建立一个连接，两者将操作同一个数据。
除了声明一个相同名字的变量，你还需要声明它的类型，如上面的float4、float等，这和Properties中的属性是不同的。在后面我们将看到如何使用这些属性来优化代码。
pow()函数是一个内置函数。你可以访问Cg的网站，来查看更详细的信息，同时也可以学到更多关于Cg Shading Language的内容。

基础知识的学习已经告一阶段！下面将学习更多较为完整的Shader哦！