「遊戲引擎 淺入淺出」4.1 Unity Shader和OpenGL Shader

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4.1 Unity Shader和OpenGL Shader

上一節提到，OpenGL Shader是配套出現的， Vertex Shader(頂點著色器)、Fragment Shader(片段著色器/畫素著色器)，兩者缺一不可。

但是我用了20年Unity都沒有見過類似的程式碼，這是咋回事，Unity跳過OpenGL自己實現了圖形庫嗎？

1. Unity Shader型別

開啟Unity，新建Shader。

在Unity中，可以建立4種Shader。

1. Standard Surface Shader
2. Unlit Shader
3. Image Effect Shader
4. Compute Shader

這4種Shader，是對一套特定功能的Vertex Shader、Fragment Shader組合，取的名字。

以C語言為例，我們編寫多個C語言程式碼，可以編譯出各種程式，如收銀臺程式、聊天程式、遊戲程式，每一種程式都針對特定功能。

用編寫的Vertex Shader、Fragment Shader，也可以編譯得到各種程式，如無光照的GPU程式、有光照的GPU程式、特效程式，每一種程式都針對特定功能。

Unity中可選的4種Shader，每一種都是針對特定功能，每一種都是由不同的Vertex Shader、Fragment Shader組成。

2. Unity Shader程式碼

上面說，Unity Shader是由Vertex Shader、Fragment Shader組成，那就是說，Unity Shader裡面的程式碼由Vertex Shader、Fragment Shader拼起來咯？

在 3.繪製簡單圖形 這一章的配套專案裡，ShaderSource.h 就是由 Vertex Shader 和 Fragment Shader 拼起來的，那Unity Shader也是如此嗎？

建立一個 Standard Surface Shader，觀察程式碼，發現結構完全不一樣，連 入口 main 函數都沒有!

Shader "Custom/NewSurfaceShader" {
	Properties {
		_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
		_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
		_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
		_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
	}
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200
		
		CGPROGRAM
		// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
		#pragma surface surf Standard fullforwardshadows

		// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
		#pragma target 3.0

		sampler2D _MainTex;

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		half _Glossiness;
		half _Metallic;
		fixed4 _Color;

		// Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
		// See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
		// #pragma instancing_options assumeuniformscaling
		UNITY_INSTANCING_CBUFFER_START(Props)
			// put more per-instance properties here
		UNITY_INSTANCING_CBUFFER_END

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
			// Albedo comes from a texture tinted by color
			fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
			o.Albedo = c.rgb;
			// Metallic and smoothness come from slider variables
			o.Metallic = _Metallic;
			o.Smoothness = _Glossiness;
			o.Alpha = c.a;
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}

這是因為，我們在Unity中寫的Shader程式碼，並不是標準的OpenGL Shader，而是NVIDIA開發的Cg語言。

Cg語言可以由工具，轉換成OpenGL Shader，或者DX Shader，畢竟Unity是跨平臺引擎，如果沒有Cg語言，那每一種功能的Shader既要寫OpenGL的，又要寫DX的，要累死程式設計師了。

3.Unity Shader轉OpenGL Shader

Unity中選中建立的Shader，在Inspector裡，開啟Shader編譯平臺設定，修改為 All platforms。

點選Compile and show code 將Unity Cg Shader檔案轉為OpenGL Shader。

轉換完成後自動開啟，搜尋 glcore，定位到轉換後的程式碼。

這就是轉換出來的Vertex Shader程式碼，看到入口 main 函數了。