卜若的代码笔记-unityshader系列-第三章：void surf()函数

第三章：void surf()函数

在本章中，我们主要介绍上一章遗留下的问题，void surf()扮演一个什么样的角色，我们应该怎么使用它？

1.1 函数的基本介绍

要想了解这个函数，我们或许得先了解一下片元着色器的着色流程

fragment shader

其中表面函数就是指void surf()函数。

请注意，这个流程是一个渲染流水线，在有些材料里面你可以看到渲染管线，其实都是一个意思。

这是个固定的流程，但幸运的是你可以像状态机一样去改变里面的一些东西，这很有意思。

so，lets see...

how to use this function?

 

emmm...

its so simple

这个函数已经被它定义好了，你可以像继承一样，去重写这个函数就行，这个函数接收两个参数

来，让我们看一下什么是IN

包含表面属性数据来源，作为表面函数的输入结构体，顶点修改函数的输出结构体

关于整个的代码，我们可能需要一个总体的预览

Shader "Custom/Test" {
	Properties {
		_Color ("ColorName", Color) = (1,1,1,1)
		_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
		_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
		_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200
		CGPROGRAM
		// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
		#pragma surface surf Standard fullforwardshadows
		// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
		#pragma target 3.0
		
		sampler2D _MainTex;
		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};
		half _Glossiness;
		half _Metallic;
		fixed4 _Color;

		// Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
		// See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
		// #pragma instancing_options assumeuniformscaling
		UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
			// put more per-instance properties here
		UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
			// Albedo comes from a texture tinted by color
			fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
			o.Albedo = c.rgb;
			// Metallic and smoothness come from slider variables
			o.Metallic = _Metallic;
			o.Smoothness = _Glossiness;
			o.Alpha = c.a;
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}

它是Unity定义的标准Surface输出，在这个结构体里面包含了物体表面渲染特性的结构。我们可以得到它的一些详细的参数

struct SurfaceOutputStandard
{
fixed3 Albedo; // 基础 (漫反射或镜面反射) 颜色
fixed3 Normal; // 切线空间法线，如果赋值的话
half3 Emission; // 自发光颜色
half Metallic; // 0=非金属, 1=金属
half Smoothness; // 0=粗糙, 1=光滑
half Occlusion; // 遮挡(默认1)
fixed Alpha; // 透明度
};

它是一个标准的内置结构，目前不需要知道哪来的，只需要知道有这玩意，并且能够使用它。

1.2 一个简单的着色器 

Shader "Custom/Test" {
	Properties {
		_Color ("ColorName", Color) = (1,1,1,1)
		_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
		_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
		_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200

		CGPROGRAM
		// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
		#pragma surface surf Standard fullforwardshadows

		// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
		#pragma target 3.0
		
		sampler2D _MainTex;

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		fixed4 _Color;

		//UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
		//	// put more per-instance properties here
		//UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
			// Albedo comes from a texture tinted by color
			fixed4 c =_Color ;
			o.Albedo = c.rgb;
			// Metallic and smoothness come from slider variables
			//o.Metallic = _Metallic;
			//o.Smoothness = _Glossiness;
			//o.Alpha = c.a;
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}

这个最简单的着色器，我们的目的在于让目标体的漫反射为我们定义的Color就好。很简单，直接让输出的漫反射属性设置为我们输入的颜色。

然后，这是个状态机，状态机就意味着我们改了一个状态，那么，这个渲染流水线的后边儿就会发生奇妙的反应。

你可以瞎想一个画面，一个小屁孩在河的上游撒尿，然后你在下游喝水的时候，一股浓烈的童子味，咳咳...