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一、本节介绍
1 上集回顾
2 本节介绍
二、原理分析
1 现实中出现彩色的原因
2 软件里的彩色的原理
3 方案
三、 实现数字由【-1,1】映射为【0,1】
1 结论
2 原理
四、代码实现
1 注意事项
2 详解结构体appdata_base
3 接收数据
4 映射数据
5 输出给SV_TAR…目录
一、本节介绍
1 上集回顾
2 本节介绍
二、原理分析
1 现实中出现彩色的原因
2 软件里的彩色的原理
3 方案
三、 实现数字由【-1,1】映射为【0,1】
1 结论
2 原理
四、代码实现
1 注意事项
2 详解结构体appdata_base
3 接收数据
4 映射数据
5 输出给SV_TARGET
五、全部代码
六、下集介绍 一、本节介绍
1 上集回顾
上节课我们学到Shader的结构体。
2 本节介绍
这节课我们要根据之前所学的所有语法制作一个彩色的小球如图一所示。 图1 彩色的小球 二、原理分析
1 现实中出现彩色的原因
这种颜色我们经常会在彩虹身上发现原因就是光的折射初中物理知识换句话说就是光的方向不同不同方向的光射入到人的眼睛里组合成了不同的颜色。
2 软件里的彩色的原理
我们只需要输出不同的连续数据的颜色就可以了。
3 方案
光射到物体上会被反射如图2所示在光线中间的位置画一条线我们叫它法线。 图2 反射光线和法线 当光线照射在球体上时如图3所示 图3 球体上的法线方向各不相同 结论球体上的法线刚好是连续的从向量-1-1-1到111的值。
我们输出的颜色的值是0到1之间那我们只需要让-1到1等比变成0到1就可以了。 例 如果是-1输出0 如果是0输出0.5 如果是1输出1 以此类推。 这个关系叫做映射 三、 实现数字由【-1,1】映射为【0,1】
1 结论
我们只需要先除以2再加0.5就可以实现映射
2 原理
a. 因为【-1,1】的距离是2【0,1】的距离是1所以如果我们拿到【-1,1】中的其中一个数先除以2就可以让他们比例相同。
b. 【-1,1】除以2就会变成【-0.5,0.5】
c. 这时我们给【-0.5,0.5】都加上0.5范围就会变成【0,1】
四、代码实现
代码接着上集写的。
1 注意事项
之前是最后传了一个颜色不管哪个点都显示一个颜色这次是每个顶点需要不同的颜色。
2 详解结构体appdata_base
结构体预览
struct appdata_base {float4 vertex : POSITION; //顶点坐标float3 normal : NORMAL; //法线float4 texcoord : TEXCOORD0; //第一纹理坐标UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID //ID信息
};
如果我们声明了这个结构体这个结构体会自带值这个值就是后面的语义里所带的值。
appdata_base vert(appdata_base v){} 如果我们改变了这个结构体在把它return出去改变的值就会自己输出到后面的语义里进行下一轮计算。
appdata_base vert(appdata_base v){//我们在这里把顶点坐标改成了屏幕坐标传回了appdata_base里v.vertex UnityObjectToClipPos(v.vertex);//因为最后return了所以v.vertex会被语义POSITION接收return v;}
到此我们的顶点计算就完成了也输出给了POSITION。
3 接收数据
改完顶点坐标我们又进入了片元着色器。
因为我们在顶点着色器里修改的值实际上是储存在语义里了我们再次声明也是从语义里接收数据所以我们只需要再次声明appdata_base我们就可以接收到顶点着色器中修改过的数据。
4 映射数据
声明float3用来接收数学修改过的数据。 float4 frag(appdata_base v):SV_TARGET{float3 n;}
按照之前的数学知识把法线映射成【0,1】的数据存在上面的代码n中 float4 frag(appdata_base v):SV_TARGET{//因为你是一组数不是一个数所以不能直接加0.5float3 n v.normal/2float3(0.5,0.5,0.5);}
5 输出给SV_TARGET
此时我们每一个顶点对应着一个法线
每一个法线值会映射成不同的【0,1】之间的值
我们把这个值输出出去。
由于我们SV_TARGET是float4我们需要补一个值
备注在CG语言中补一个值就直接括号后面加一个值就可以 float4 frag(appdata_base v):SV_TARGET{//因为你是一组数不是一个数所以不能直接加0.5float3 n v.normal/2float3(0.5,0.5,0.5);//n是float3但返回的是float4,所以后面补一个1return float4(n,1);}
最后保存上材质我们就得到一个彩色的球啦。
五、全部代码
Shader Custom/001
{
SubShader{pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#includeUnityCG.cgincappdata_base vert(appdata_base v){v.vertex UnityObjectToClipPos(v.vertex);return v;}float4 frag(appdata_base v):SV_TARGET{//因为你是一组数不是一个数所以不能直接加0.5float3 n v.normal/2float3(0.5,0.5,0.5);return float4(n,1);}ENDCG}}
}
六、下集介绍
本集讲了如何制作一个小彩球。
下集讲语法如何加入外部资源。
