Unity3D for VR 学习 —— Unity Shader概述

从西安到北京高铁上,一位VR老外团队的华人leader对VR技术做了画龙点睛:

“3D游戏的核心部分在Render, 国内很多团队美术、程序中间缺失严重。所以3d游戏做不好。 VR这块更是至关重要。”

故,欲VR,先Shader吧。

CG规范: 计算机图形学(英语:computer graphics)

在Windows下图像渲染是DirectX; 在Linux下图形渲染是OpenGL;在苹果下新出的Metal渲染。而作为Unity3D程序,跨平台的特性则无须对这些平台一一掌握,仅需要从CG规范入手即可。

CGPROGRAM…ENDCG这样一个代码块中,这是一段CG程序,它会帮助程序发布Unity3D到Android、Windows、IOS时候,转换为不同渲染底层功能的。

Unity3D Shader分类

  • 表面着色器(Surface Shader) – Unity推荐的Shader,有光照需要的必须使用surface Shader。
  • 片段着色器(Fragment Shader) – 更偏向底层一些,也比较难写。
  • 固定管线着色器(Fixed Function Shader) – 目前废弃不用,仅针对老显卡。Vr时代用不着。

从上面看到Unity实际上在主推Standard Surface Shader,在Unity5下,提供了如下4中Shader模板。

渲染管线:从数据到最终成像的过程。

Unity3D 光照模型

光照模型想说明的事情是当光照到一个物体表面后,视角不同看到不同的光特效,如常规的漫反射、高光、镜面反射光等。 实际上也是在模拟真实情况下人看物体的视角效果,同样的3D模型,添加不同的光照模型效果会截然不同。

如果物体是不透明的,则物体表面呈现的颜色仅有其反射光决定,通常把反射光考虑成环境反射光(Ambient Light)、漫反射光(DIffuse Light)和镜面反射光(Specular Light)三个分量的组合。

Unity3D shader Tips

C#编码是在CPU角度;而Shader编码是在GPU角度。

看了几天书后,发现Shader真的很酷,可以做很多CPU下编程做不到(很难)的事情。

例如半透明、UV动画、遮挡剔除、色彩斑斓的blend等。

  • uv动画:在shader中用uv缩放、uv偏转、uv旋转。如河流流水动画、UV精灵动画。
  • 遮挡剔除:cull back\front\off. 其中VR 360就用到了《Unity3D for VR 学习(7): 360°全景照片》
  • 半透明–ZTest:用在自己GameObject上
  • 半透明—ZWriter:用在遮挡物GameObject上
  • AlphaTest(DX 11不支持) 半透明的花草树木效果
  • Blender混合:如透过有颜色的玻璃,可以实现色彩斑斓的透视效果
  • Fog:全局fog、局部fog

Unity3D Shader 代码片段

SurfaceOutput结构体的定义如下

struct SurfaceOutput {
    half3 Albedo;     //像素的颜色
    half3 Normal;     //像素的法向值
    half3 Emission;   //像素的发散颜色
    half Specular;    //像素的镜面高光
    half Gloss;       //像素的发光强度
    half Alpha;       //像素的透明度
};

表面Shader代码片段

Shader "Custom/Diffuse Texture" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
    }
    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"
}

CG语法,可参看《GPU 编程与CG 语言之阳春白雪下里巴人.pdf》


转自赛隆网 http://www.cylonspace.com/!

标签: unity, vr, unity3d for vr 学习

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