Unity | Shader基础知识(第九集:shader常用单词基础知识速成)

目录

一、顶点(Vertex)和法线(Normal)

二、UV信息

三、 基础数据种类

1 基础数据种类

2 基础数据数组

3 基础数据数组的赋值

4 对数据数组的调用

四、 基础矩阵

1 基础矩阵种类

 2 对矩阵数组的调用

2.1对一个数据的调用

 2.2对多个数据的调用

 2.3对数据的赋值

五、基础纹理种类

六、欢迎收看Shader专栏


一、顶点(Vertex)和法线(Normal)

如果你读过这篇文章:

Unity | Shader基础知识(什么是shader)_unity shader-CSDN博客

你就会知道,我们在电脑里最初会储存一些数据。例如一个长方形,我们只储存它的顶点信息,或者颜色,剩下的都是等用的时候临时计算的。

除此之外,我们还会储存这些顶点的法线信息。

结论:除了顶点的信息是需要开始给定的,其余的信息,都是靠后面自动计算出来的。

同样说明了,我们大部分时间,需要修改的只是顶点的信息。

二、UV信息

知道顶点和法线之后,我们就可以把图形画出来了。(如图1)一个长方形。

图1 长方形

接下来,我们需要给这个图形上色,我们希望他有图案,因此我找了一个图(如图2),因为我需要知道这个图片如何贴,所以我需要知道图片的四个顶点,因此,把每个顶点设置为如下值。

我们想把这个图贴到左边的矩形上面。我们同样是决定四个角的位置。

图2 长方形和贴图

如果我希望整个图都贴上去,就会变成(如图3),你会得到一个拉伸的图案。

图3 贴图贴到长方形身上

如果我希望用不拉伸的图片,但贴满,就会变成(如图4)。

图4 延展贴图

如果我希望只用左上角1/4的图片,就会变成(如图5)。

图5 减小+延展贴图

我们其实对贴图片是有要求的,所以我们可以控制uv的数字,来控制,你希望要多少图片来贴。

例:我想要左下角那片,我就可以让uv的数据是左下角绿色框的四个数据(如图6)。

图6 uv的定位点

结论:把uv的数据储存在顶点对应的位置,就可以把图贴上去。

三、 基础数据种类

1 基础数据种类

这些符号都是用来储存数据用的,但是为了节省空间,例如,我们很多时候明明知道π=3.1415926.....等等,但我们计算的时候往往只用3.14,因为我们需要节省计算量,计算机也是,为了节省计算量,我们设计了4种数据。

float        可以存32bits的数据

half         能存16bits的数据(名字也很有意思,就是一半,float的一半)

fixed        能存11bits的数据

int            只能存整数

根据不同的时候,我们对数据的需要,我们可以用不同的数据种类。

float        一般存世界坐标,纹理坐标,或者进行计算的时候用

half         一般存短向量,方向,动态颜色数据的时候用

fixed        一般存常规的颜色,和简单的颜色

int            略

如果你读过我其他文章,你就会发现,我开始写的文章用的都是float,原因是当时还没有给大家介绍过数据,后续我就会用到不同的数据类型。

2 基础数据数组

int2        int3        int4

float2        float3        float4

half2        half3        half4

fixed2        fixed3        fixed4

 其实就是vector2,如果都用int组成的,就是int2,如果都用float2组成的,就是float2。

以此类推.....

3 基础数据数组的赋值

几个数,就用括号括起来,填进去就可以,如下:

float4 colour1 =(1,1,1,0);

4 对数据数组的调用

因为我们是4个数据,很多时候我们只需要一个数据。

例:float4 colour1 =(1,2,3,0);

这里面的(1,2,3,0),分别对应着(x,y,z,w),也可以叫(r,g,b,a)

上面两个字母都可以用,但不能混着用。

例:

如果我只想要1

colour1.x        或者        colour1.r        都可以

如果我想要2和3

colour1.yz       或者        colour1.gb        都可以

如果我想要1、2和3

colour1.xyz       或者        colour1.rgb        都可以

以此类推......

但不可以colour1.xgb        这种

四、 基础矩阵

关于矩阵的数学知识,可以百度。

程序里,左下角是(0,0)点,右上角是(3,3)点,和坐标排布一样(如图7)。

图7 矩阵
1 基础矩阵种类

矩阵数据:

int2×2            int3×3         int4×4

float2×2         float3×3        float4×4

half2×2          half3×3        half4×4

fixed2×2        fixed3×3        fixed4×4

 2 对矩阵数组的调用
2.1对一个数据的调用

例:(如图7)矩阵可以写成int4×4 matrix;

如果我想调用16,就是横着第3个数据,竖着第0个数据,有点像x=3,y=0

matrix._m30

如果我想调用7,就是matrix._m22

 2.2对多个数据的调用

例如,我想调用5,10,15,16,赋值给一个int4

int4 num = matrix._m02_m11_m20_m30;

 2.3对数据的赋值

根据数学知识,矩阵就是向量乘向量。

int4 a =(1,2,3,4);

int4 b =(1,2,3,4);

int4×4 matrix = a×b;

也可以只改变单个值,例如我想改变(如图7)的1,变成100。和二维数组一样改就可以了。

matrix[0,3] = 100;

五、基础纹理种类

1 纹理类型

常见的只有

sampler2D

sampler3D

samplerCUBE

前两个在之前讲过了,重点讲一下第三个。

一个立方体是由六个正方形组成的,所以这个图形就是贴一个立方体用的,天空盒就可以用这个。

一般这种图形的样子为(如图8所示)。

如图8 cube贴图
2 纹理类型和数据类型的联系

纹理类型最终还是需要用数据来存储的,所以,如果你用float储存,那最后图片精度会高一些,反之则低一些。

在shader里,我们未来起名字通常可以这样起:

smapler2D_half

smaplerCUBE_half

sampler2D_float

samplerCUBE_float

六、欢迎收看Shader专栏

https://blog.csdn.net/weixin_49427945/category_12525804.html

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