本系列文章由@淺墨_毛星雲 出品，轉載請註明出處。  

文章連結： http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/40955607

作者：毛星雲（淺墨）    微博：http://weibo.com/u/1723155442

郵箱： happylifemxy@163.com

 

 

本篇文章中，我們學習了Unity Shader的基本寫法框架，以及學習了Shader中Properties（屬性）的詳細寫法，光照、材質與顏色的具體寫法。寫了6個Shader作為本文Shader講解的實戰內容，最後建立了一個逼真的暴風雪場景進行了Shader的測試。依舊是國際慣例先上本文配套程式的截圖。

先是一張遠眺圖：

 

淺墨在場景中放置了一個自動旋轉的劍陣，瞬間武俠氣息爆棚：

 

來一張近距離：

 

 

 

看到銀白色的世界漫天飛雪，劍陣列為圈旋轉，有沒有雪山飛狐的即視感呢？

 

需要說明的是，由於CSDN的圖片上傳限制2Mb，這樣畫質的場景做成GIF上傳不了。而靜態的圖片沒有動態的表現力，感受不到風雪吹到自己身上的那種刺骨的感覺，所以在這裡貼出的圖，表現力已經是大打則扣了，而音效和背景音樂更是聽不了，表現力就更是不如親自執行了，所以淺墨推薦感興趣的同學可以下載此場景的exe自己執行玩耍，賞玩。且此場景有些龐大，徒步走估計5分鐘才能走到場景邊界。Please enjoy~

 

點選這裡，下載此“雪山飛狐”場景的exe。

 

另外提醒，場景unity原始檔和原始碼在末尾提供下載。

OK，我們正式開始。

 

 

 

一、一些基本概念認知

 

1.1 Shader和Material的基本概念認知

 

先引用一段文字，闡述Shader和Material的基本關係：

“Shader（著色器）實際上就是一小段程式，它負責將輸入的Mesh（網格）以指定的方式和輸入的貼圖或者顏色等組合作用，然後輸出。繪圖單元可以依據這個輸出來將影像繪製到螢幕上。輸入的貼圖或者顏色等，加上對應的Shader，以及對Shader的特定的引數設定，將這些內容（Shader及輸入引數）打包儲存在一起，得到的就是一個Material（材質）。之後，我們便可以將材質賦予合適的renderer（渲染器）來進行渲染（輸出）了。

所以說Shader並沒有什麼特別神奇的，它只是一段規定好輸入（顏色，貼圖等）和輸出（渲染器能夠讀懂的點和顏色的對應關係）的程式。而Shader開發者要做的就是根據輸入，進行計算變換，產生輸出而已。“

這段文字出自《貓都能學會的Unity3D Shader入門指南（一）》，是比較好的Unity Shader的入門文章，可惜只寫了兩篇，後面就沒有繼續了。淺墨在文章開頭懶得寫了，就講這句引用了過來。

 

1.2 背景知識說明

在這裡需要說明，學習Unity中的Shader程式設計，最好是之前對OpenGL或Direct3D的渲染狀態等相關知識有一個基本的瞭解。如果之前沒有太接觸過這方面的知識，可以看看淺墨寫的DirectX相關的教程。而需要大量惡補提升圖形程式設計功力的童鞋，可以在NVIDIA和AMD開發者網站上可以找一些著色器教程和文件來啃啃。

 

對於本期的光照和材質，需要的背景知識可以看淺墨之前寫的這篇以DirectX為載體的光照和材質導論式的文章：

 

《【Visual C++】遊戲開發筆記四十 淺墨DirectX教程之八 繪製真實質感的三維世界：光照與材質專場》

如果對其中的C++&DirectX的程式碼不太熟悉的話，沒關係。看看概念，瞭解個大概就可以了。

 

 

二、 Unity中Shader的三種基本型別

 

我們知道，計算機圖形學的中渲染管線一般可以分為兩種型別：

 

1.固定功能渲染管線(fixed-functionrendering pipelines)

2.可程式設計渲染管線(programmablerendering pipelines)

按這樣的分類思路，在Unity中，Shader便可以分成如下三種基本型別：

 

1.固定功能著色器（Fixed Function Shader）

 

2.表面著色器（Surface Shader）

 

3.頂點著色器&片段著色器 （Vertex Shader & Fragment Shader）

顧名思義，其中的固定功能著色器便是我們所說的固定功能渲染管線(fixed-functionrendering pipelines)的具體表現，而表面著色器、頂點著色器以及片段著色器便屬於可程式設計渲染管線。下面分別對其進行簡單的介紹。

2.1 關於固定功能著色器

這裡的固定功能著色器可以說是Unity為Shader的書寫自帶的一層殼，Unity已經在內部為我們做了大量的工作，我們只要稍微記住一些關鍵字、一些規範就可以實現出很多不錯的效果。固定功能著色器是我們初學Unity Shader的最近幾篇文章中的主要學習物件。而後面的表面著色器、頂點著色器以及片段著色器就是在固定功能著色器的基礎上巢狀了CG語言的程式碼而成的更加複雜的著色器。我們來看看他們的一些基本概念。

 

 

2.2 關於表面著色器

表面著色器（Surface Shader）這個概念更多的只是在Unity中聽說，可以說是Unity自己發揚光大的一項使Shader的書寫門檻降低和更易用的技術。我們會在接下來的學習中逐漸意識到Unity是如何為我們把Shader的複雜性包裝起來，使其書寫的過程更便捷和易用的。

 

2.3 關於頂點著色器和片段著色器

研究過Direct3D和OpenGL著色器程式設計的童鞋們一定對這兩者不陌生。我們來簡單介紹一下他們的用途。

頂點著色器：產生紋理座標，顏色，點大小，霧座標，然後把它們傳遞給裁剪階段。

片段著色器：進行紋理查詢，決定什麼時候執行紋理查詢，是否進行紋理查詢，及把什麼作為紋理座標

 

2.4 如何區分Unity中的Shader型別

在Unity中想要區分他們很簡單。後面熟悉了自然知道。在這裡淺墨先劇透一下：

• 沒有巢狀CG語言，也就是程式碼段中沒有CGPROGARAM和ENDCG關鍵字的，就是固定功能著色器。
• 巢狀了CG語言，程式碼段中有surf函式的，就是表面著色器。
• 巢狀了CG語言，程式碼段中有#pragma vertex name和  #pragma fragment frag宣告的，就是頂點著色器&片段著色器。

 

 

 

 

 

 

 

 

三、Unity中將Shader賦給Material的兩種方法

在Unity中將Shader賦給Material使用的兩種方法。

 

【方法一】直接將Shader拖拽到Material之上。這種方法我們上篇文章中已經多次講到，也就是這樣：

 

【方法二】在Material的Inspector皮膚中選擇。

Unity中內建的Shader都是通過這種方式來讓Material使用的。在Material的Inspector中，其名字下方的Shader欄中選擇。可以發現Unity已經為我們準備好了很多種不同的Shader，基本可以滿足居家旅行的需求了。

 

而對於我們自己新寫的Shader，也會在這個選單欄中顯示出來。細心的朋友們看上圖的時候，肯定就已經發現了。

這裡選擇的選單取決於我們Shader中定義Shader的第一行程式碼時緊接著Shader關鍵字的引號“”裡面的書寫方式：

 

 

 

 

四、Unity 中Shader的基本框架

 

因為著色器程式碼可以說專用性非常強，因此Shader的設計者人為地規定了它的基本結構。而Unity中Shader整體的框架寫法可以用如下的形式來概括：

 

Shader "name" { [Properties] SubShaders[Fallback] }

 

也就是說，Unity中所有著色器都是由Shader關鍵字開始，隨後的字串表示著色器的名字。這個名字會顯示在Inspector檢視皮膚中。所有用於這個著色器的程式碼必須放置在之後的大括號中：{ }（稱為“塊”）。ps：該名字應該是短且描述性的文字。它並不需要和shader檔名相同。而想要把著色器加入到Unity的子選單裡，名字需要用斜線(/)。例如：淺墨Shader程式設計/TheFirstShader就是一個名叫TheFirstShader的著色器，而這個著色器位於“淺墨Shader程式設計”的子選單下。這樣，我們就可以在Shader後面緊跟著的引號中用“/”來構造出子二級甚至多級的子選單來，方便了後面Shader寫多了時候的合理分類,不至於太亂。

OK，我們繼續講。有圖有真相，Shader整體的框架寫法用圖來說就是這樣：

 

 

 

看圖可以知道，首先是一些屬性定義，用來指定這段程式碼將有哪些輸入。接下來是一個或者多個的子著色器，在實際執行中，哪一個子著色器被使用是由執行的平臺所決定的。子著色器是程式碼的主體，每一個子著色器中包含一個或者多個的Pass。在計算著色時，平臺先選擇最優先可以使用的著色器，然後依次執行其中的Pass，然後得到輸出的結果。最後指定一個Fallback，可譯為“回滾”，俗稱備胎，用來處理所有SubShader都不能執行的情況（比如目標裝置實在太老，所有SubShader中都有其不支援的特性，於是只好用備胎了，不然就顯示不出來）。

 

不同的圖形卡有不同的效能，這對遊戲開發者來說是永恆的問題，而這恰恰就是子著色器為什麼可以發光發熱的原因。若我們開發出了一種使用了當前業界前沿技術構成的Shader，這種Shader目前只有百分之1的牛逼哄哄的顯示卡可以支援。

比較明智的做法是，把這套採用最前沿技術的Shader作為我們眾多SubShader的其中的一員，然後還得準備一堆Plan B，應對其他硬體上的執行。也就是說，我們為所期望的採用最新技術的效果編寫一個子著色器，然後為之前古老的顯示卡再編制一些備用的著色器。這些子著色器能選擇使用更低層次的方式來實現我們的效果，或者選擇放棄實現某些細節，確保無論在什麼機器上跑，都能夠執行出正確的效果。雖然這些效果會有一些細微的差別，因為使用的SubShader是不一樣的，但卻保證了我們的Shader在任何機器上都跑得起來。

 

PS:在實際進行表面著色器的開發時，我們就是直接在SubShader這個層次上寫程式碼，系統會將把我們的程式碼編譯成若干個合適的Pass。

 

用一個例項程式碼來說明吧。

 

我們在Project皮膚中右鍵->Create->Shader。新建一個Shader檔案，然後雙擊開啟，刪掉原先程式碼，分分鐘，我們按照上文的講解，對照著圖示，就可以寫出如下框架的Shader程式碼來：

 

Shader "淺墨Shader程式設計/0.Shader框架示例"
{
       //-------------------------------【屬性】-----------------------------------------
       Properties
       {
              //紋理
              _MainTex("基本紋理",2D)="White"{TexGen ObjectLinear}     
       }
 
       //---------------------------------【子著色器1】----------------------------------
       SubShader
       {
              //----------------通道---------------
              Pass
              {
                     //設定紋理為屬性中選擇的紋理
                     SetTexture[_MainTex]{combine texture}
              }
 
       }
 
       //---------------------------------【備胎】----------------------------------------
       //備胎設為Unity自帶的普通漫反射
       Fallback" Diffuse "
}

 

解釋起來就是：

 

1.著色器通過properties來可選的定義一個可通過材質設定介面來自定義的列表。具體到上述程式碼中寫的Properties，就是定義了一個基本屬性，引數名叫做_MainTex，在編輯器中顯示的名稱叫做“基本紋理”， 且紋理生成模式為ObjectLinear。

2.後面緊跟著核心部分子著色器SubShader，裡面的一個Pass裡面設定了紋理為我們屬性中定義的那個_ MainTex。

3.新增一句Fallback程式碼用於應對我們Shader中的SubShader不能正確執行的情況。

 

需要注意的是，SubShader在UnityShader的程式碼段中必須有且至少有一個，而properties和fallback對於追求簡單的Shader，是可以不寫出來的。而複雜一點的Shader，當然各種properties、fallback什麼的肯定都有，甚至有多個SubShader，而每個SubShader中又有多個Pass。

 

這個框架程式我們後面寫新的Shader的時候就可以直接複製然後貼上，接著在Properties中新增新的屬性，SubShader中填充新的Pass以及開闢新的SubShader就行，就像做填空題一樣。

 

 

 

 

五、Properties 屬性相關內容講解

 

下面，我們詳細地來看一看作為Shader框架中三大組成部分之一的Properties屬性的相關內容。

properties一般定義在著色器的起始部分，我們可以在Shader書寫的時候定義多種多樣的屬性，而使用Shader的時候可以直接在材質檢視皮膚(Material Inspector)裡編輯這些屬性，取不同的值或者紋理。這可以說是Unity貼心&可見即所得的又一體現吧。

以Unity自帶的BasicVertex Lighting 基本頂點光照為例，一張很直觀的圖就是這樣:

 

 

需要注意，Properties塊內的語法都是單行的。每個屬性都是由內部名稱開始，後面括號中是顯示在檢視皮膚(Inspector)中的名字和該屬性的型別。等號後邊跟的是預設值。

 

 

5.1 Properties屬性 相關程式碼寫法列舉

這一小節我們列舉Unity中Shader的Properties屬性相關語法參考，可以在需要時進行查閱：

Properties { Property [Property ...] }

定義屬性塊，其中可包含多個屬性，其定義如下：

name ("display name", Range (min, max)) =number

定義浮點數屬性，在檢視器中可通過一個標註最大最小值的滑條來修改。

name ("display name", Color) =(number,number,number,number)

定義顏色屬性

name ("display name", 2D) = "name" {options }

定義2D紋理屬性

name ("display name", Rect) = "name"{ options }

定義長方形（非2次方）紋理屬性

name ("display name", Cube) = "name"{ options }

定義立方貼圖紋理屬性

name ("display name", Float) = number

定義浮點數屬性

name ("display name", Vector) =(number,number,number,number)

定義一個四元素的容器(相當於Vector4)屬性

 

 

 

5.2 一些細節說明

• 包含在著色器中的每一個屬性通過name索引（在Unity中, 通常使用下劃線來開始一個著色器屬性的名字）。屬性會將display name顯示在材質檢視器中，還可以通過在等符號後為每個屬性提供預設值。
• 對於Range和Float型別的屬性只能是單精度值。
• 對於Color和Vector型別的屬性將包含4個由括號圍住的數描述。
• 對於紋理(2D, Rect, Cube) 預設值既可以是一個空字串也可以是某個內建的預設紋理："white", "black", "gray" or"bump"
• 隨後在著色器中，屬性值通過[name]來訪問。

 

 

接著，讓我們看一個示例，瞭解屬性Properties的實際用法：

 

Shader "淺墨Shader程式設計/SimpleWater"
{
       Properties{
              //properties for water shader
              //水著色器的屬性
              _WaveScale("Wave scale", Range (0.02,0.15)) = 0.07 // 滑動條
              _ReflDistort("Reflection distort", Range (0,1.5)) = 0.5
              _RefrDistort("Refraction distort", Range (0,1.5)) = 0.4
              _RefrColor("Refraction color", Color)  =(.34, .85, .92, 1) // 顏色
              _ReflectionTex("Environment Reflection", 2D) = "" {} // 紋理
              _RefractionTex("Environment Refraction", 2D) = "" {}
              _Fresnel("Fresnel (A) ", 2D) = "" {}
              _BumpMap("Bumpmap (RGB) ", 2D) = "" {}
       }
 //後續程式碼省略
………
 
}

 

 

5.3 關於紋理屬性選項

紋理屬性在本文的第一個示例中就有用到，這裡先再貼一遍2D紋理屬性的寫法：

 

name ("display name", 2D) ="name" { options }

 

需要注意的是，包含在紋理屬性的大括號中的選項Options是可選的。可能的選項有如下：

 

TexGen紋理生成型別。即紋理的自動生成紋理座標時的模式，可以是ObjectLinear, EyeLinear,SphereMap, CubeReflect, CubeNormal的其中之一;這些模式和OpenGL紋理生成模式相對應。注意如果使用自定義頂點程式，那麼紋理生成將被忽略。

 

LightmapMode 光照貼圖模式。如果我們給出這個選項，紋理將能被渲染器的光線貼圖屬性所影響。紋理不能被使用在材質中，而是取自渲染器的設定。這個我們以後會講到。

 

 

 

六、光照、材質與顏色相關內容講解

 

燈光和材質引數常常被用來控制內建的頂點光照。而Unity中的頂點光照也就是Direct3D/OpenGL標準的按每頂點計算的光照模型—— 光照開啟時，光照受材質塊，顏色材質和平行高光命令的影響。

 

 

我們來一起看一看光照、材質與顏色具體的語法。

 

這裡講到的都是採用固定功能渲染的程式碼寫法，以及一些控制選項。講得有些細了，不用一次全記住，需要的時候回過頭來進行查閱就行了。

 

 

 

6.1 用於通道Pass中的程式碼寫法列舉

這些程式碼一般是寫在Pass{ }中的，細節如下：

 

Color Color

設定物件的純色。顏色即可以是括號中的四值（RGBA），也可以是被方框包圍的顏色屬性名。

 

Material { Material Block }

材質塊被用於定義物件的材質屬性。

 

Lighting On | Off

開啟光照，也就是定義材質塊中的設定是否有效。想要有效的話必須使用Lighting On命令開啟光照，而顏色則通過Color命令直接給出。

 

SeparateSpecular On | Off

開啟獨立鏡面反射。這個命令會新增高光光照到著色器通道的末尾，因此貼圖對高光沒有影響。只在光照開啟時有效。

 

ColorMaterial AmbientAndDiffuse | Emission

使用每頂點的顏色替代材質中的顏色集。AmbientAndDiffuse 替代材質的陰影光和漫反射值;Emission 替代 材質中的光發射值。

 

 

 

 

6.2 材質塊Material Block 中相關程式碼寫法列舉

 

如下這些程式碼的使用的地方是在SubShader中的一個Pass{ }中新開一個Material{ }塊，在這個Material{ }塊中進行這些語句的書寫。這些程式碼包含了包含材質如何和光線產生作用的一些設定。這些屬性預設為值都被設定為黑色（也就是說不產生作用），也就是說他們一般情況下可以被忽略。當然，還是有很多時候需要使用到他們的。

 

Diffuse Color(R,G,B,A)

漫反射顏色構成。這是物件的基本顏色。

 

Ambient Color(R,G,B,A)

環境色顏色構成.這是當物件被RenderSettings.中設定的環境色所照射時物件所表現的顏色。

 

Specular Color(R,G,B,A)

物件反射高光的顏色。(R,G,B,A)四個分量分別代表紅綠藍和Alpha，取值為0到1之間。

 

Shininess Number

加亮時的光澤度，在0和1之間。0的時候你會發現更大的高亮也看起來像漫反射光照，1的時候你會獲得一個細微的亮斑。

 

Emission Color

自發光顏色，也就是當不被任何光照所照到時，物件的顏色。(R,G,B,A)四個分量分別代表紅綠藍和Alpha，取值為0到1之間。

 

而打在物件上的完整光照顏色最終是：

 

 FinalColor=

Ambient * RenderSettings ambientsetting + (Light Color * Diffuse + Light Color *Specular) + Emission

 

翻譯過來的中文式子便是：

 

最終顏色=環境光反射顏色* 渲染設定環境設定 *（燈光顏色*漫反射顏色+燈光顏色*鏡面反射顏色）+自發光

 

知道了這個式子，我們就知道了，在各種光的綜合作用下，我們材質最終的顏色是怎麼來的了。

需要注意的是：方程式的燈光部分（也就是帶括號的部分）對所有打在物件上的光線都是重複使用的。而我們在寫Shader的時候常常會將漫反射和環境光光保持一致（所有內建Unity著色器都是如此）。

 

 

 

七、Shader書寫實戰

上面講了一堆一堆的概念，估計大家一遍看下來頭都大了。沒關係，讓我們看一些示例Shader的寫法，弄清楚上面這一堆堆的概念是如何應用的。

 

1.單色Shader

首先，用上文講到的Color命令，寫出一個有效程式碼僅僅四行的袖珍Shader：

Shader"淺墨Shader程式設計/1.基礎單色"
{
	//---------------------------------【子著色器】----------------------------------
	SubShader
	{
		//----------------通道---------------
		Pass
		{
			//設為藍色單色
			Color(0,0,0.6,0)
		}
	}
}

此Shader編譯後賦給材質的效果如下：

 

 

 

 

2.材質顏色&開啟光照的Shader

同樣的，我們可以在Pass中加上材質塊Material，在其中將將材質的漫反射和環境光反射顏色設為相同，並且在該Pass中開啟光照：

 

Shader"淺墨Shader程式設計/2.材質顏色設定&開啟光照"
{
	//---------------------------------【子著色器1】----------------------------------
	SubShader
	{	
		//----------------通道---------------
		Pass
		{
			//----------材質------------
			Material
			{
				//將漫反射和環境光反射顏色設為相同
				Diffuse(0.9,0.5,0.4,1)
				Ambient(0.9,0.5,0.4,1)
			}
			//開啟光照
			Lighting On
		}
	}
}

此Shader編譯後賦給材質的效果如下：

 

 

 

 

 

3.可調漫反射光的Shader

在上面Shader的基礎上，我們引入一個color屬性，於是就得到了如下可調漫反射光顏色的Shader：

 

Shader "淺墨Shader程式設計/3.簡單的可調漫反射光照"
 {
	//-------------------------------【屬性】-----------------------------------------
    Properties 
	{
        _MainColor ("主顏色", Color) = (1,.1,.5,1)
	
    }

	//---------------------------------【子著色器】----------------------------------
    SubShader 
	{
		//----------------通道---------------
        Pass 
		{
			//-----------材質------------
            Material 
			{
				//可調節的漫反射光和環境光反射顏色
                Diffuse [_MainColor]
				Ambient[_MainColor]
            }
            Lighting On
        }
    }
}

此Shader編譯後賦給材質的效果如下：

 

 

 

 

4.光照材質完備beta版Shader

 

 我們把餘下的Material屬性補上，便有了此光照材質完備beta版的shader：

 

Shader "淺墨Shader程式設計/4.光照材質完備beta版Shader" 
{
	//-------------------------------【屬性】-----------------------------------------
    Properties
	{
        _Color ("主顏色", Color) = (1,1,1,0)
        _SpecColor ("反射高光顏色", Color) = (1,1,1,1)
        _Emission ("自發光顏色", Color) = (0,0,0,0)
        _Shininess ("光澤度", Range (0.01, 1)) = 0.7
    }

	//---------------------------------【子著色器】----------------------------------
    SubShader 
	{
		//----------------通道---------------
        Pass 
		{
			//-----------材質------------
            Material 
			{
				//可調節的漫反射光和環境光反射顏色
                Diffuse [_Color]
                Ambient [_Color]
				//光澤度
                Shininess [_Shininess]
				//高光顏色
                Specular [_SpecColor]
				//自發光顏色
                Emission [_Emission]
            }
			//開啟光照
            Lighting On
        }
    }
}

此Shader編譯後賦給材質的效果如下，可以自由定製的選項多了不少：

 

 

 

 

 

 

 

5.簡單的紋理載入Shader

 

 

然後我們看一個簡單的紋理載入Shader的寫法：

 

Shader "淺墨Shader程式設計/5.簡單的紋理載入Shader"
{
       //-------------------------------【屬性】-----------------------------------------
       Properties
       {
              //紋理
              _MainTex("基本紋理",2D)="White"{TexGen SphereMap}
       }
       //---------------------------------【子著色器1】----------------------------------
       SubShader
       {
              //----------------通道---------------
              Pass
              {
                     //設定紋理為屬性中選擇的紋理
                     SetTexture[_MainTex]{combine texture}
              }
       }
       //---------------------------------【備胎】----------------------------------------
       //備胎設為Unity自帶的普通漫反射
       Fallback" Diffuse "
}

此Shader編譯後賦給材質的效果如下：

 

需要注意，這裡用到了一點紋理生成的內容，具體用法我們下次再細講。

 

 

 

 

6.光照材質完備正式版Shader

結合Shader4 beta版的光照材質Shader和Shader5簡單的紋理載入，我們寫成了這篇文章的最終版Shader：

 

Shader "淺墨Shader程式設計/6.光照材質完備正式版Shader" 
{
	//-------------------------------【屬性】-----------------------------------------
    Properties 
	{
        _Color ("主顏色", Color) = (1,1,1,0)
        _SpecColor ("高光顏色", Color) = (1,1,1,1)
        _Emission ("自發光顏色", Color) = (0,0,0,0)
        _Shininess ("光澤度", Range (0.01, 1)) = 0.7
        _MainTex ("基本紋理", 2D) = "white" {}
    }

	//--------------------------------【子著色器】--------------------------------
    SubShader
	{
		//----------------通道---------------
        Pass
		{
			//-----------材質------------
            Material
			{
				//可調節的漫反射光和環境光反射顏色
                Diffuse [_Color]
                Ambient [_Color]
				//光澤度
                Shininess [_Shininess]
				//高光顏色
                Specular [_SpecColor]
				//自發光顏色
                Emission [_Emission]
            }
			//開啟光照
            Lighting On
			//開啟獨立鏡面反射
            SeparateSpecular On
			//設定紋理並進行紋理混合
            SetTexture [_MainTex] 
			{
                Combine texture * primary DOUBLE, texture * primary
            }
        }
    }
} 

其中，涉及到了紋理混合的知識，我們稍後會講解。

此Shader編譯後賦給材質的效果如下，可以發現，在這麼多的可定製選項下，我們可以自由調節出自己喜歡的材質效果來：

 

自由調節出各種詭異的材質：

 

  

OK，更多的材質效果圖就不放出了，大家下載文章末尾處提供的源工程，然後找到這個Shader自己調著玩吧。本文中所有的Shader和Material都位於Shaders資料夾中：

 

 

 

 

 

八、QianMo’s Toolkit升級到v1.1版

 

 

上次釋出QianMo’s Toolkit v1.0之後，發現有一些可以改進的地方，以及一些新功能，於是就花了點時間將Tookit更新了一下，寫了一點新功能，升級到了v1.1。

 

8.1 QianMo’s Toolkit v1.1版改動說明：

 

1.新加入工具SetMaxFPS  用於突破Unity每秒渲染 60幀的設定，自由設定最大幀率。

2.新加入工具ShowObjectInfoInGamePlay，用於釋出遊戲之後顯示文字資訊。之前的ShowObjectInfo僅能在Unity測試過程中顯示文字資訊。

3.修復匯入後的警告提示“Someare Mac OS X (UNIX) and some are Windows.”

 

 

8.2 QianMo’s Toolkit v1.1版包含內容：

 

ShowFPS：在遊戲執行時顯示幀率相關資訊

ShowObjectInfo：在測試過程裡，於場景中和遊戲視窗中分別顯示新增給任意物體文字標籤資訊。隱藏和顯示可選，基於公告板技術實現。

ShowGameInfo：在遊戲執行時顯示GUI相關說明

ShowLogo：在遊戲執行時顯示Logo

ShowUI：在遊戲執行時顯示簡單的鑲邊UI。

SetMaxFPS ：用於突破Unity每秒渲染 60幀的設定，自由設定最大幀率。

ShowObjectInfoInGamePlay：用於釋出遊戲之後顯示文字資訊。

 

 

點選這裡單獨下載QianMo’s Toolkit v1.1：

【QianMo’s Toolkit v1.1.unitypackage下載】  

 

 

 

8.3 設定Unity中最大幀率的寫法

 

不妨在這裡貼一下設定最大幀率的程式碼，便需要的朋友參考：

 

//-----------------------------------------------【指令碼說明】-------------------------------------------------------
//      指令碼功能：   設定在遊戲執行時可達到的最大幀率
//      使用語言：   C#
//      開發所用IDE版本：Unity4.5 06f 、Visual Studio 2010    
//      2014年11月 Created by 淺墨    
//      更多內容或交流，請訪問淺墨的部落格：http://blog.csdn.net/poem_qianmo
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

//-----------------------------------------------【使用方法】-------------------------------------------------------
//      第一步：在Unity中拖拽此指令碼到場景任意物體上，或在Inspector中[Add Component]->[淺墨's Toolkit v1.1]->[SetMaxFPS]
//      第二步：在皮膚中設定MaxFPSValue引數為需要的幀率值，以及其他引數
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
using UnityEngine;
using System.Collections;

//垂直同步數
public enum VSyncCountSetting
{
    DontSync,
    EveryVBlank,
    EverSecondVBlank
}


[AddComponentMenu("淺墨's Toolkit v1.1/SetMaxFPS")]
public class SetMaxFPS : MonoBehaviour
{

    public VSyncCountSetting VSyncCount = VSyncCountSetting.DontSync;//用於快捷設定Unity Quanity設定中的垂直同步相關引數
    public bool MaxNoLimit = false;//不設限制，保持可達到的最高幀率
    public int MaxFPSValue = 80;//幀率的值



    void Awake()
    {
        //設定垂直同步相關引數
        switch (VSyncCount)
        {
            //預設設定，不等待垂直同步，可以獲取更高的幀率數
            case VSyncCountSetting.DontSync:
                QualitySettings.vSyncCount = 0;
        	break;

            //EveryVBlank，相當於幀率設為最大60
            case VSyncCountSetting.EveryVBlank:
            QualitySettings.vSyncCount = 1;
            break;
            //EverSecondVBlank情況，相當於幀率設為最大30
            case VSyncCountSetting.EverSecondVBlank:
            QualitySettings.vSyncCount = 2;
            break;

        }

        //設定沒有幀率限制，火力全開！
        if (MaxNoLimit)
        {
            Application.targetFrameRate = -1;
        }
        //設定幀率的值
        else
        {
            Application.targetFrameRate = MaxFPSValue - 1;
        }
       
    }
}

拖動此指令碼到場景的任意物體上，在Inspector新出現的這個指令碼選項的Max FPS Value中填上自己期望的最大幀率就行了，前提是你的電腦有能力跑到這麼高的幀數。或者直接勾上 Max No Limit的勾勾，便可以讓你的電腦火力全開，用最高效能來跑出最大的幀率。

 

 

 

 

九、最終遊戲場景效果演示——雪山飛狐

 

上一次中我們處於炎熱的夏威夷群島之中，這次的場景，不妨讓我們來到寒冷的冬季，領略刺骨的寒風。以大師級美工鬼斧神工的場景作品為基礎，淺墨優化和壓縮了此場景資源的尺寸，加入了音樂和音效，並修改了場景佈局，加入了更多特效，於是便得到了如此這次讓人頗顯震撼的暴風雪場景。

逼真的音效和暴風雪特效，讓我們身臨其境：

 

 

淺墨在場景中放置了一個自動旋轉的劍陣，瞬間武俠氣息爆棚：

 

 

有沒有要想要隨便拿一把兵器，躍躍欲試：

 

 

 

我們將一些今天寫的這些材質Shader運用到這些劍之上看看效果：

 

 

 

最後，放一張今天學的Shader的全家福：

 

 

本篇文章的示例程式請點選此處下載：

 

【淺墨Unity3D Shader程式設計】之二 雪山飛狐篇配套Unity工程下載

 

 

 

今天的文章到這裡就基本結束了。這篇的內容算是非常多，資訊量是非常大的，希望大家戒驕戒躁，看不懂的地方多看幾遍。不用怕，Shader學起來其實很簡單。

新的遊戲程式設計之旅正在繼續，下週一，我們不見不散。