Shader 学习之路-入门(二)

1、渲染管线(Rendering Pipeline)

渲染管线也称为渲染流水线,是显示芯片内部处理图形信号相互独立的并行处理单元。

在一个三维坐标系下,给定一个视点(即摄相机),给定三维物体、光源以及照明模式、纹理等信息,如何绘制一幅呈现在视点画面中的二维图像的过程

1.1、渲染管线分类:固定渲染管线和可编程渲染管线

1.2、渲染管线流程细分:顶点处理、面处理、光栅化、像素处理

顶点处理:

    (1)顶点变化:将每个物体位置转换为世界坐标。

    (2)观察坐标系-投影坐标系:将每个物体从世界坐标投影到观察者的投影平面上。

面处理:

    (1)面的组装

   (2)面的剔除:物体间遮挡,看不到的部分就不用计算了。

   (3)面的截取:摄像机(眼睛)看到的范围为一个椎体,看不到的周边做一个截取。

光栅化:

将以向量为基本的面转换成一个个点阵形式的像素集合。屏幕输出的时候是以像素输出。

像素处理:

将以向量为基本的面转换为一个个点阵形式的像素集合。

对每个像素区域进行着色、对像素贴上贴图、最终形成2d画面。

2、着色器的专有名词属性

2.1、LOD:着色器细节等级,只有在着色器或子着色器含有给定值LOD时才起作用,默认情况下,允许的LOD 等级是无限的,即可以使用由用户硬件支持的着色器。

2.2、Pass为渲染通道,一个SubShader 可以有多个Pass,意义为多次渲染,Pass 应该尽量的少。

2.3 Shader 的三种基础类型

基本数值类型:float、half、fixed

基本数值类型继续组成vector、matrix

float:32 位高精度浮点数

half:16位中精度浮点数,范围是[-60000,+60000],能精确到十进制的小数点

fixed:11 位低精度浮点数,范围是[-2,2],精度是1/256.

2.4、剔除

Cull Back| Front|Off

控制多边形那一面应该被剔除(即不绘制)

Back 不渲染背对观察者的多边形(默认)

Front 不渲染面对观察者的多边形,用于内向外翻转对象

Off 不渲染面对观察者的多边形,用于特殊效果

2.5、深度缓存是否写入

ZWrite On默认状态,深度缓存开启,前面的物体会遮住后面物体。

ZWrite Off 两者可以被看到

2.6、深度测试

ZTest Less|Greater|LEqual|GEqual|Equal|NotEqual|Alaways

默认为LEqual(绘制前面的对象或与现有对象有一段距离的对象,隐藏现有对象后面的对象)

2.7、Tag 标签(用键值对的方式书写,之间是用空格隔开)

Tag 分为四类:

 2.7.1、Queue 渲染对列(值越小越先绘制):

    Background :值为1000,比如天空盒

   Geometry:值为2000,用作不透明物体

   AlphaTest:值为2450

  Transparent:值为3000

   Overlay:值为4000

   用户自定义任意值:比如 “Queue”=“Geometry+10”

2.7.2、Render Type 渲染类型:

  Opaque:不透明,最常用的一种

 Transparent:透明物体,例如粒子特效等

 Background:天空盒使用这个

 Overlay GUI:镜头光晕

2.7.3、ForceNoShadowCasting 表示不接受阴影,默认为ture

2.8 透明测试(Alpha Test):用于花草树木的绘制

Alpha Test Off

渲染所有的像素

Alpha Test comparison AlphaValue

comparison 比较

大于(Greater): 仅渲染alpha值大于AlphaValue 的像素

大于等于(GEqual):仅渲染alpha值大于等于AlphaValue 的像素

小于(Less):仅渲染alpha值小于AlphaValue 的像素

小于等于(LEqual):仅渲染alpha值小于等于AlphaValue 的像素

等于(Equal):仅渲染alpha值等于AlphaValue 的像素

不等于(NotEqual):仅渲染alpha值不等于AlphaValue 的像素

总是(Always):渲染所有像素,相当于关闭Alpha off

永不(Never):不渲染任何像素

AlphaValue 范围 0-1之间的浮点数,当然也可能是浮点或者范围属性的变量,写法:Alpha Test Greater [_alpha]

2.9、混合(Blending)

Blend off 关闭混合

Blend SrcFactor DstFactor 启用混合,生成颜色乘以SrcFactor,已在屏幕上的颜色乘以 DstFactor,然后两者相加。

Blend SrcFactor DstFactor,SrcFactorA  DstFactorA

与上述相同,但是混合 alpha 通道使用不同的因子

BlendOp Min|Max|Sub|RevSub

对混合颜色进行不同的操作

混合颜色属性

源颜色(Source):指已经计算的颜色

目标颜色(Destination):指已经显示在屏幕上的颜色

One  值为1 ,用于可使源颜色或者目标完全显示出来

Zero 值为0,用于它删除源颜色或者颜色值

SrcColor      这个阶段的值乘以颜色值

SrcAlpha     这个阶段的值乘以alpha值

DstColor     这个阶段的值乘以以帧缓存颜色值

DstAlpha     这个阶段的值乘以以帧缓存Alpha值

OneMinusSrcColor 这个阶段的值乘以(1-源颜色之间值)

OneMinusSrcAlpha 这个阶段的值乘以(1-源颜色Alpha之间值)

OneMinusDstColor 这个阶段的值乘以(1-目标颜色之间值)

OneMinusDstAlpha 这个阶段的值乘以(1-目标颜色Alpha之间值)

2.10、雾(Fog)

全局雾的设置:Edit->Render Setting->Fog

每个面每个模型可以设置自己的雾(Fog可以写在subshader中,也可以写在pass通道中)

Fog{}

Fog 命令

Mode off|Global|Linear|Exp|Exp2 定义雾模式,默认全局

Color ColorValue 设置雾颜色

Density FloatValue 设置指数雾的浓度

Range FloatValue,FloatValue 设置线性雾的最近和最远的范围

实例:

Fog{

Mode exp

Color(0.6,0.4,0.3,0.5)

Density 0.07

Range 0,0.5

}

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