Shader映射纹理编程

导读

我们自己如何编写Shader程序，来使用贴图呢？ 首先我们会先介绍贴图属性，然后再是Shader程序示例。

贴图属性

unity中导入一张图片，可看到有如下属性，我们使用默认属性即可。

Texture Type：图片类型

• Default：用于所有纹理的最常见纹理类型
• Normal map：法线贴图
• Editor GUI and Legacy GUI：编辑器的GUI和传统的GUI
• Sprite(2D and UI)：图片精灵
• Cursor：设为光标
• Cookie：聚光灯贴图
• Lightmap：光照贴图
• Advanced：高级选项

Texture Shape

使用 Texture Shape 属性可选择和定义纹理的形状和结构。有四种形状类型：

• 2D 是用于所有纹理的最常用设置；它将图像文件定义为 2D 纹理。这些设置用于将纹理映射到 3D 网格和 GUI 元素以及其他项目元素。
• Cube 将纹理定义为立方体贴图。例如，可将其用于天空盒或反射探针。此类型仅可用于 Default、Normal Map 和 Single
  Channel 纹理类型。
• 2D Array 将纹理定义为 2D 数组纹理。这通常用作某些渲染技术的优化，其中会使用许多具有相同大小和格式的纹理。
• 3D 将纹理定义为 3D 纹理。某些渲染技术使用 3D 纹理表示体积数据。

Wrap Mode

选择纹理平铺时的行为方式。默认选项为 Repeat。 All Texture Types

• Repeat 在区块中重复纹理。
• Clamp 拉伸纹理的边缘。
• Mirror 在每个整数边界上镜像纹理以创建重复图案。
• Mirror Once 镜像纹理一次，然后将其钳制到边缘像素。注意：某些移动设备不支持 Mirror Once
  模式。在这种情况下，Unity 将改用 Mirror 模式。
• Per-axis 选择此选项可单独控制 Unity 如何在 U 轴和 V 轴上包裹纹理。

Fiter mode

选择纹理在通过 3D 变换拉伸时如何进行过滤。默认选项为 Bilinear。

• oint ：点采样模式，屏幕像素会需找最近的贴图像素点，来作为输出，这种比较生硬，但是性能好，不抗锯齿。
• Bilinear ：双线性采样模式， 采用最近的4个像素来做线性插值，有平缓的过渡。可以解决贴图放大的问题，但是贴图缩小依然有锯齿。缩小可以用mip-map来解决。
• Trilinear ：三线性采样模式，可以比较好的解决贴图缩小和放大。

Shader贴图示例

新建材质

新建Shader文件

编写Shader示例程序

关键函数
tex2D我的理解是把外部引入的贴图的UV坐标，与模型的UV坐标对应起来，输出颜色值

 tex2D(_MainTex,f.uv.xy);
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Shader "My/tietu"
{
    Properties
    {
        _MainTex("Main Tex",2D) = "white"{}
        _Range("Range",Range(0,1)) = 0.5
    }
    SubShader
    {
       Tags{"LightMode" = "ForwardBase" }
        

        Pass{
            CGPROGRAM
            #include "Lighting.cginc"
            sampler2D _MainTex;
            #pragma vertex vert;
            #pragma fragment frag;
            float _Range;
            struct a2v
            {
                float4 vertex:POSITION;
                float4 texcoord:TEXCOORD0;
                float3 normal:NORMAL;
            };

            struct v2f
            {
                 float4 uv:TEXCOORD0;
                 float4 svPos:SV_POSITION;
                 float3 normal:TEXCOORD1;
            };
            v2f vert(a2v v)
            {
               v2f f;
                f.svPos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                f.uv = v.texcoord;
                f.normal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                return f;
            }
            fixed4 frag(v2f f):SV_Target{
                fixed3 texColor = tex2D(_MainTex,f.uv.xy);
                fixed3 normalDir = normalize(f.normal);
                fixed3 lightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);
                fixed3 texColo =  _LightColor0.rgb*_Range*texColor*max(0,dot(normalDir,lightDir)*0.5+0.5);
                fixed3 color = texColo+UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;
                return fixed4(color,1);
            }

         
            ENDCG
        }
     
    }
    FallBack "Diffuse"
}

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把Shader导入材质

这里我们可以把Shader拖入到材质上，也可以手动选择，如下：

材质呈现效果

这里我们把图片导入，可看到材质球效果

把材质球应用到Scene物体上，效果如下