Unity3D教程宝典之Shader篇：第十四讲Surface Shader

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　　用Shader来实现光照是比较复杂的，有不同的光类型，不同的阴影选项，不同的Render Path(forward和Deferred)。 Unity只是把光照模型封装处理了，Shader的代码还是用CG/HLSL编写的。

例一：最简单的Surface Shader

Shader "Custom/T_3_0" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader {
        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
    }  
}

表面处理函数从顶点处理函数（这里自动顶点处理）接收参数Input IN,输出SurfaceOutput o至光照模型（这里是Lambert）。

这里我们就做了三件事：

（1）通过uv取得了贴图对应uv的颜色c

(2)把c.rgb赋给o.Albedo

(3) 把c.a赋给o.Alpha

这就完成了。之后让任一物体使用该Shader,则不管加什么光都能正确显示。真的很简单！

表面处理函数surf的输入及输出

（1）输入

struct Input {
    float2 uv_MainTex;
    float3 viewDir;
    float4 anyName:COLOR;
    float4 screenPos;
    float3 worldPos;
    float3 worldRefl;
} ;

uv_MainTex: uv

viewDir: 入视角

screenPos:裁剪空间位置

worldPos:世界空间位置

（2）输出

struct SurfaceOutput {
    half3 Albedo;
    half3 Normal;
    half3 Emission;
    half Specular;
    half Gloss;
    half Alpha;
};

Albedo:漫反射颜色

Normal: 法线

Emission：自发光颜色

Specular:镜面反射系数

Gloss：

Alpha:透明值

更多的参数请参考文档

Surface Shader参数

Surface Shader可以通过加参数实现额外的控制，例如加顶点处理函数，alpha混合等。

注意：

如果使用的光照模型是Unity自带的Lambert或者BlinnPhong：

alpha混合，alpha混合等功能必须使用Surface Shader参数。

之前例如AlphaTest Greater 0.3 等代码就不能再加了。如果加了的话，光照失效，物体为一片漆黑。

如果使用的光照模型是自定义光照模型：

只要在surf中给o.Alpha正常赋值（如赋贴图颜色的a值），那么之前例如AlphaTest Greater 0.3 等代码依然可以照常使用。具体相关代码可以参考下一讲中的代码。

（1）alpha混合

直接加参数Alpha即可

#pragma surface surf BlinnPhong alpha

（2）alphatest

加入一个变量，这里起名为_Cutoff，然后在#pragma surface结尾处加上alphatest:_Cutoff。

效果是alpha值大于_Cutoff时，才会输出颜色

Shader "Custom/T_3_0" {
    Properties {
        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Cutoff ("Alpha cutoff", Range(0,1)) = 0.5
    }
    SubShader {
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert alphatest:_Cutoff
        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
    }  
}

（3）顶点函数

例：臃肿的模型

实现方法，将顶点向法线方向延伸一段距离

 Shader "Example/Normal Extrusion" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Amount ("Extrusion Amount", Range(-1,1)) = 0.5
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" }
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert vertex:vert
        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };
        float _Amount;
        void vert (inout appdata_full v) {
            v.vertex.xyz += v.normal * _Amount;
        }
        sampler2D _MainTex;
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
            o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb;
        }
        ENDCG
    } 
    Fallback "Diffuse"
}

(4)finalcolor

finalcolor:ColorFunction

对颜色输出作最后的更改

Shader "Example/Tint Final Color" {
    Properties {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _ColorTint ("Tint", Color) = (1.0, 0.6, 0.6, 1.0)
    }
    SubShader {
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambert finalcolor:mycolor
        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };
        fixed4 _ColorTint;
        void mycolor (Input IN, SurfaceOutput o, inout fixed4 color)
        {
            //在这里对最后输出的颜色color进行修改
            color *= _ColorTint;
        }
        sampler2D _MainTex;
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
            o.Albedo = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex).rgb;
        }
        ENDCG
    } 
 }

更多的参数请参考文档