Vertex/Fragment Shader 流程图
作为Unity着色器系列课程的入门，这篇主要介绍的是顶点/片元着色器，因为它是一切的基础。下面我们就具体拆解这个Shader的实现流程。
第一步：数据引入
在世界三维空间中，一开始传入Shader处理的数据其实就是网格数据（Mesh Data）。
在演示应用按T键，切换到下面的画面效果。
但是一般情况下，光是网格数据不能满足我们处理画面的需求，这时就需要引入一些常数属性数据（Properties）。点击打开“常数属性数据”窗口。
这些“属性”就是Shader的变量，可以有资源（Assets）、脚本（Scripts）和动画数据（Animation Data）来驱动表现效果，甚至是粒子系统（Particle System）也能作用（详见《Unity粒子遇上着色器》），而这些数据可在顶点（Vertex）函数和片元（Fragment）函数中使用。
属性的声明规则如下：
_Name(“Display Name”, type) = defaultValue[{options}]
1._Name 是属性的名字，也就是变量名，在之后整个Shader代码中将使用这个名字来获取该属性的内容 ，切记要添加下划线。
2.Display Name 这个字符串将显示在Unity的Inspector中作为Shader的使用者可读的内容 ，即显示的名称。
3.type 属性的类型。常用的有这个几种：Color颜色，一般为RGBA的数组；2D纹理，宽高为2的幂次尺寸；Rect纹理，对应非2的幂次尺寸；Cube立方体，即6张2D纹理组成；Float和Range，都是浮点数，但是Range要求定义最大值和最小值，以Range(min,max)形式显示；Vector四维数。
4.defaultValue 默认值，与类型直接挂钩。一开始赋予该属性的初始值，但是在检视窗口中调整过属性值之后，不在有效。Color 以0～1定义的rgba颜色，比如(1,1,1,1)；2D/Rect/Cube，对于纹理来说，默认值可以为一个代表默认tint颜色的字符串，可以是空字符串或者“white”，“black”等中的一个；Float和Range 为某个指定的浮点数；同样，Vector的是一个四维数值，写为（x,y,z,w）的形式。
5.Options 可选项，它只对2D，Rect或者Cube纹理有关，一般填入OpenGL中TexGen的模式，这篇的内容暂未涉及，就先以{}形式。
这样我们可以尝试解读上图中的那些属性声明的是什么了。比如_MainTex(“A Texture”, 2D) = “”{}，就是声明了一个变量名为_MainTex的2次幂尺寸纹理，它在检视窗口中显示的名称是A Texture，默认是空的。
点击打开“网格数据”
Mesh网格如上图右边所示，它的数据需要组织成结构体（Struct）形式输入给顶点函数（Vertex Function）。而左边的就是输入结构体appdata，可以根据需要命名变量与类型，当然不能忘记添加冒号以及后面的语义。
语义是什么，语义（Semantics）是附加到着色器输入或输出的字符串，其传达关于参数的预期使用的信息。 对于在着色器级之间传递的所有变量，都需要语义。通常，在流水线级之间传递的数据是完全通用的，并且不被系统唯一地解释；允许任意语义没有特殊意义。 详细请看https://msdn.microsoft.com/en-us ... sktop/bb509647.aspx。
将右边图片向上滑动：
如果要将网格数据直接渲染出来，我们应该可以看到像上图右边机器人顶点显示的效果。
第二步：顶点函数
点击“顶点函数”：
顶点函数是用来“构建”对象的，输入的是appdata，即组织好的网格数据。经过一定处理后，输出的将是顶点到片元结构体，即Vertex to Fragment，一般简称v2f。当然，这里的结构体与用于输入顶点函数的结构体都可以随便命名，只不过这里习惯以这种命名方式。
输入的顶点数据是需要从对象空间转换到屏幕空间，而顶点渲染到屏幕空间上就会以上图右边的情况显示出来。在Unity 5早期版本一般使用 mul(UNITY_MATRIX_MVP, IN.vertex)方式去处理，即 Model * View * Projection获得顶点对应到屏幕上的位置。但是这种方式效率不高，现在使用UnityObjectToClipPos函数方式直接处理顶点（vertex）信息。调用这个方法一般需要引入UnityCG.cginc预定义文件，通过#include “UnityCG.cginc”实现。向左滑动可以看到这个函数的具体实现方式。
第三步：顶点到片元结构体
点击“顶点到片元结构体”
这个结构体是中间数据，用于存储从顶点函数（Vertex Function）输出到片元函数（Fragment Function）输入的数据。这个结构体也可以添加其他的变量，比如normalAngle，calculatedLightingColor等。
向左滑动：
到这里你们应该会发现，用在Shader中的变量有些特殊，比如float就有float4，float3，float2等。数字就对应的维度数量，像float4代表这是一个四维的浮点数变量，对应的四个值可以分别对应X，Y，Z，W，或者是颜色值R，G，B，A。
再向左滑动：
浮点数也因精度的不同可以设置不同的变量。float是高精度的，一般为32位；half是中精度的，一般为16位；fixed是低精度的，一般为11位。在实际开发中，会根据性能需要选用合适的精度。比如颜色值RGBA，每个值域是0~1，而fixed值域是0~2，因此使用fixed4足够表现所有颜色值。
第四步：片元函数
点击“片元函数”：
片元函数（Fragment Function），通常用于将对象描绘到屏幕上，它输入的是v2f结构体数据，而输出的就是像素点。使用CG方法tex2D，输入参数纹理及UV坐标，就可以获得每个UV对应点的纹理的颜色。最后我们就可以看到如上图右边的机器人效果了。