[閱讀筆記] Unity shader 入門精要 #1

發表於 2017-05-28 分類於 game-develop ， unity Disqus：

《Unity shader 入門精要》的讀書筆記，一到四章。

第一章為書本簡介，二到四章為螢幕渲染的基本知識、數學原理。

第二章：Rendering Pipeline 介紹

三階段
- 應用階段 Application stage - 剔除不可見的物件 (out of view frustum)、設定材質等，CPU的運算工作。
- 幾何階段 Geometry stage - 頂點運算、轉換至螢幕座標，GPU的運算工作。
- 光柵化階段 Rasterizer stage - 將三角面轉換成像素點，並處理，GPU的運算工作。
四種 shader
- Vertex shader - 幾何階段，可編程，處理頂點
- Tessellation shader - 幾何階段，可選擇
- Geometry shader - 幾何階段，可選擇
- Fragment shader - 光柵化階段，可編程，處理像素點
兩項 Per-Fragment Operation 測試可以開關
- Stencil Test
- Depth Test
螢幕座標差異
- OpenGL 左下為原點，DirectX左上為原點

第三章：Unity shader 基礎

材質 material = shader + texture + 各種參數
物件表現 = mesh + material
四種 unity shader 模板
- Standard surface shader - 包含標準光照
- Unlit shader - 不含光照
- Image effect shader - 螢幕後處理特效
- Compute shader - 調用 GPU 資源做運算
一個 shader 的架構

Shader "名稱" { 
    Properties { } 
    SubShader { 
        [Tags][RenderSetup] 
        // 如：Tags {"Name1" = "value1" "Name2" = "value2"} 
        // 項目之間用空格區分 
        Pass { 
            [Name][Tags][RenderSetup] 
            // Name 是給予 UsePass 引用，使用時會自動轉為全大寫 
        } 
    } 
    FallBack "名稱" 
}

宣告 shader property
- 變數名稱(“顯示名稱”, 型態) = 預設值
- 如：_Int("Interger", Int) = 5
UnityLab 提供的一個特殊 shader 類型：Surface shader
- 有著大量封裝，編寫的程式碼較短，但效能較差
- 適合處理光照，方便但對行動裝置不友善

第四章：Shader 相關的數學基礎

座標系、座標、向量
矩陣、座標轉換、齊次座標系
- 齊次座標 (x, y, z, w)，三維座標 (x/w, y/w, z/w)
- 習慣上的轉換次序：縮放、旋轉、平移

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