（五·三）计算机图形学 之 Unity顶点片元Shader实例

 GPU管道流水线的大致流程：

float4 fixed4 Time

1:float4是内置向量 (x,y z,w)：tloat4 a;访问单独成员a.x,a.y, a.z,a.w;
2:fixed4 是内置向量(r,g.b,a); fxed4 c; color.r, color.B, colorb, color.a;
3:float3是内置向量(x,y,2);
4:fixed3 是内置向量(r,g,b);
5:float2 是内置向最(x,w);
_Time：白场最加载开始所经过的时问，4个分量分别是 (t/20,t, t*2, t*3);
SinTime: t 是时间的正弦值，4个分量分别是 (t/8,t/4,t/2,t;
8： CosTime:t 是时间的余弦值，
4个分量分别是(t/8,t/4, t/2,t);
9: unity DeltaTime: dt 是时间增量，4个分量的值(dt, 1/dt, smoothDt,
1/smoothDt),平滑时问，防止时问间隔起伏太大; 

写Shader没有调试也没有日志，只能靠细心，一点一点慢慢写，先从简单开始写，慢慢调试深入，要对shader中的函数和结构体用法清晰，如果有对这些方面（特别是使用Unity自带结构体时，出现问题，一定要查看Unity自带的cg文件，看是否使用出错），cg文件目录：Unity --> Edit --> Data --> CGlncludes --> UnityCG.ceinc 文件。

正弦波

水面正弦波

Shader "GFStudy/sinShader"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

			//  v2f 就是 vert 传给 frag
            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                // 有了点的距离
                float dist = distance(v.vertex,float3(0,0,0));
                // 计算高度
                float h = sin(dist*2+_Time.z)/5;// _Time.z 是过去时间的两倍 （随着时间 越来越大）
                // dist*2 使波峰在多一点
                // /5 让高度在平缓一点

                // 把顶点坐标转换到世界坐标
                o.vertex = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
                // 让世界坐标的y 等于h  ，这样h改了世界坐标就改了
                o.vertex.y = h;
                // 再把世界坐标转回到顶点坐标
                o.vertex = mul(unity_WorldToObject,o.vertex);
                // 再把坐标转换到透视坐标
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(o.vertex);
                // 给物体贴图结构
				o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv,_MainTex);


                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

uv动画- 水波纹

水波纹底图

Unity-uvShader，身体水波纹叠加

Shader "GFStudy/shuibowenuv"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _SubTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _SubTex;
            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            // 贴图寻址
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            // 开始着色
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // uv偏移值 
                float2 uv_offset = float2(0,0);
                uv_offset.x = _Time.y*0.24; // 这里_Time.y 使用的是_Time的第二个分量， 4个分量分别是 (t/20,t, t*2, t*3)，对应的（x,y,z,w);
                uv_offset.y = _Time.y*0.24; // 时间 乘以 一个速度 就能实现 不断的修改uv坐标
                // sample the texture
                fixed4 linght_color = tex2D(_SubTex,i.uv+uv_offset); // 一直贴uv坐标 就会动起来了
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv)+linght_color; // 注意这里用的时颜色的加法，所有水波纹的贴图要是黑底加波纹的形式
                // 因为黑色的颜色值是0 ，加处理后，还是原来的颜色，这样就只有波纹加处理了，波纹就到物体上了（产生叠加了）

                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}