Version: 2019.3
ビルトインのシェーダー include ファイル
ビルトインシェーダーヘルパー機能

定義済みシェーダープリプロセッサーマクロ

Unity は、シェーダープログラム をコンパイルするときに、プリプロセッサーマクロをいくつか定義します。

ターゲットプラットフォーム

マクロ ターゲットプラットフォーム
SHADER_API_D3D11 Direct3D 11
SHADER_API_GLCORE デスクトップ向け OpenGL “core” (GL 3/4)
SHADER_API_GLES OpenGL ES 2.0
SHADER_API_GLES3 OpenGL ES 3.0/3.1
SHADER_API_METAL iOS/Mac Metal
SHADER_API_VULKAN Vulkan
SHADER_API_D3D11_9X ユニバーサル Windows プラットフォームをターゲットとする Direct3D 11 “Feature level 9.x”
SHADER_API_PS4 PlayStation 4 SHADER_API_PSSL も定義されます。
SHADER_API_XBOXONE Xbox One

SHADER_API_MOBILE は、すべての一般的なモバイルプラットフォーム (GLES、GLES3、METAL) のために定義されます。

追加で、シェーダー言語のターゲットが GLSL の場合に、SHADER_TARGET_GLSL が定義されます。(OpenGL/GLES では常に true)

シェーダーターゲットモデル

SHADER_TARGETマクロは、シェーダーターゲットのコンパイルのモデルにマッチする数値に定義されます (すなわち、#pragma target ディレクティブにマッチ)。例えば、shader model 3.0 にコンパイルするとき、SHADER_TARGET30 になります。以下の例に示すように、条件のチェックを行うための値をシェーダーコードで使用可能です。

#if SHADER_TARGET < 30
    // Shader model 3.0 より劣る。
    // かなり制限されたシェーダー能力。いくらかの近似を行います
#else
    // 適切な能力。より良い処理を行います
#endif

Unity バージョン

UNITY_VERSION は、Unity バージョンの数値を含みます。例えば、UNITY_VERSION は Unity 5.0.1 では 501 になります。これは、ビルトインシェーダーの異なる機能を使うシェーダーを記述する必要がある場合、バージョン比較用に使われます。例えば、#if UNITY_VERSION >= 500 でプリプロセッサをチェックすると、バージョン 5.0.0 もしくはそれ以降のバージョンのみが条件を満たします。

コンパイルされるシェーダーステージ

プリプロセッサーマクロの SHADER_STAGE_VERTEX, SHADER_STAGE_FRAGMENT, SHADER_STAGE_DOMAIN, SHADER_STAGE_HULL, SHADER_STAGE_GEOMETRY, SHADER_STAGE_COMPUTE は各シェーダーステージをコンパイルするときに定義されます。一般的に、プリプロセッサーマクロは、ピクセルシェーダーとコンピュートシェーダー間でシェーダーコードを共有するときに、何か微妙に異なるように処理したい場合に役立ちます。

マルチプラットフォーム対応のヘルパー

プラットフォームマクロを直接使用することは、コードの将来性を十分考慮してないため、推奨されません。例えば、D3D11 をチェックするシェーダーを記述した場合、将来的にはチェックの範囲を広げ Vulkan も確認する必要があるかもしれません。代わりの方法として Unity では複数のヘルパーマクロを HLSLSupport.cginc で定義しています。

マクロ 用途
UNITY_BRANCH 条件文の前に加え、実際のブランチの内部にコンパイルされることをコンパイラに示唆します。HLSL プラットフォーム上の場合は、[branch] に展開します。
UNITY_FLATTEN 条件文の前にこれを追加し、実際の分岐命令を回避するのに平坦化する必要があるということをコンパイラに示唆します。HLSL プラットフォーム上では、[flatten] に展開します。
UNITY_NO_SCREENSPACE_SHADOWS プラットフォームでカスケード式スクリーン空間シャドウマップを使用しないように定義します (モバイルプラットフォーム)。
UNITY_NO_LINEAR_COLORSPACE プラットフォームでリニアカラー空間をサポートしないように定義します (モバイルプラットフォーム)。
UNITY_NO_RGBM プラットフォームでライトマップのための RGBM 圧縮が使用されないように定義します (モバイルプラットフォーム)。
UNITY_NO_DXT5nm プラットフォームで DXT5nm のノーマルマップの圧縮を使用しないように定義します (モバイルプラットフォーム)。
UNITY_FRAMEBUFFER_FETCH_AVAILABLE framebuffer color fetch 機能が利用できる (一般的に iOS プラットフォーム - OpenGL ES 2.0, 3.0 と Metal) プラットフォームで定義します。
UNITY_USE_RGBA_FOR_POINT_SHADOWS ポイントライトのシャドウマップが、エンコードされたデプスが含まれる RGBA テクスチャを使用するプラットフォーム上で定義されます (他のプラットフォームでは、シングルチャンネルの浮動小数点テクスチャが使用されます) 。
UNITY_ATTEN_CHANNEL ライト減衰テクスチャの、どのチャネルがデータを保有するかを定義し、ピクセルごとのライティングコードで使用されます。‘r’ または ‘a’ のいずれかに定義されます。
UNITY_HALF_TEXEL_OFFSET プラットフォームで、ピクセル (Direct3D 9 など) に対してマッピングテクセルで 1/2 テクセルのオフセット調整が必要なことを定義します。
UNITY_UV_STARTS_AT_TOP 常に 1 または 0 で定義されます。1 の値は、「テクスチャの一番上」で、テクスチャの V 座標が 0 であるプラットフォームで使用します。Direct3D のようなプラットフォームでは 1 を使用し、Open-GL のようなプラットフォームでは 0 を使用します。
UNITY_MIGHT_NOT_HAVE_DEPTH_Texture 手動でデプスをテクスチャにレンダリングして、プラットフォームがシャドウマップかデプステクスチャをエミュレートするか定義します。
UNITY_PROJ_COORD(a) 4 次元ベクトルを渡すと、投影されたテクスチャ読み込みに適切なテクスチャ座標を戻します。ほとんどのプラットフォームでは渡された値そのものを戻します。
UNITY_NEAR_CLIP_VALUE ニアクリッピングプレーンの値として定義されます。Direct3D のようなプラットフォームでは 0.0 が使用され、OpenGL のようなプラットフォームでは –1.0 を使用します。
UNITY_VPOS_TYPE データ型はピクセル位置の入力 (VPOS) に必要なデータ型を定義します。D3D9には float2 、その他は float4
UNITY_CAN_COMPILE_TESSELLATION シェーダーコンパイラが、テッセレーションシェーダーの HLSL 文法 (現時点では D3D11 のみ) を “理解できる” 場合に定義されます。
UNITY_INITIALIZE_OUTPUT(type,name) 指定された の変数 name を 0 に初期化します。
UNITY_COMPILER_HLSL, UNITY_COMPILER_HLSL2GLSL, UNITY_COMPILER_CG シェーダーをコンパイルするのにどのシェーダーコンパイラが使用されるかを示します。それぞれ、Microsoft の HLSL、HLSL から GLSL への変換コンパイラ、NVIDIA の Cg。詳細は、Unity で使用するシェーダー言語を参照してください。コンパイラ間の差異を扱うようなシェーダー構文のまれなケースに遭遇し、それぞれのコンパイラに異なるコードを書く必要がある場合は、これを使用してください。
  • UNITY_REVERSED_Z - リバース Z バッファを使って、プラットフォーム上で定義されます。格納した Z 値は、 0 ~ 1 ではなく、 1 ~ 0 の間です。

シャドウマッピングマクロ

シャドウマップの宣言およびサンプリングはプラットフォームにより大きくことなる場合があるため、Unity にはこれをサポートするマクロが複数あります。

マクロ 用途
UNITY_DECLARE_SHADOWMAP(tex) tex という名前のシャドウマップテクスチャ変数を宣言します。
UNITY_SAMPLE_SHADOW(tex,uv) tex という名前のシャドウマップテクスチャを特定の uv 座標にサンプリングします (XY コンポーネントはテクスチャの場所、Z コンポーネントは相対的なデプス)。0 - 1 の範囲でシャドウとしてひとつの float 変数を戻します。
UNITY_SAMPLE_SHADOW_PROJ(tex,uv) 上記と同様ですが、投影法のシャドウマップ読み込みを行います。uv は float4 であり、他のすべてのコンポーネントはルックアップをするために .w で除算します。

注意 すべてのグラフィックカードがシャドウマップをサポートしているわけではありません。サポートの有無を確認するには SystemInfo.SupportsRenderTextureFormat を使用してください。

定数バッファマクロ

Direct3D 11 はすべてのシェーダー変数を “constant buffer” (定数バッファ) にグループ分けします。Unity ビルトインの変数のほとんどはすでにグループ分けされてますが、自身で作成するシェーダーの変数については、予想される更新頻度に応じて、別の constant buffer に格納することが最適です。

CBUFFER_START(name)CBUFFER_END マクロをその場合に使用します。

CBUFFER_START(MyRarelyUpdatedVariables)
    float4 _SomeGlobalValue;
CBUFFER_END

テクスチャ/サンプラーの変数を宣言するマクロ

Usually you would use texture2D in Shader code to declare a Texture and Sampler pair. However on some platforms (such as DX11), Textures and Samplers are separate objects, and maximum possible Sampler count is quite limited. Unity has some macros to declare Textures without Samplers, and to sample a Texture using a Sampler from another Texture. Use this if you end up running into Sampler limits, and you know that several of your Textures can in fact share a Sampler (Samplers define Texture filtering and wrapping modes).

マクロ 用途
UNITY_DECLARE_TEX2D(name) テクスチャとサンプラーのペアを宣言します。
UNITY_DECLARE_TEX2D_NOSAMPLER(name) サンプラーなしでテクスチャを宣言します。
UNITY_DECLARE_TEX2DARRAY(name) テクスチャ配列のサンプラー変数を宣言します。
UNITY_SAMPLE_TEX2D(name,uv) 指定されたテクスチャ座標を使用してテクスチャとサンプラーのペアからサンプリングします。
UNITY_SAMPLE_TEX2D_SAMPLER( name,samplername,uv) 別のテクスチャ (samplername) からサンプラーを使用してテクスチャ (name) からサンプリングします。
UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY(name,uv) float3 UV のテクスチャ配列からサンプリングします。座標の z コンポーネントは配列のインデックスです。
UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY_LOD(name,uv,lod) 明白なミップマップレベルが設定されたテクスチャ配列からサンプリングします。

詳細は、サンプラーの状態 を参照してください。

サーフェイスシェーダーパスインジケーター

サーフェスシェーダー がコンパイルされるとき、ライティングをするために、さまざまなパス向けに大量のコードを生成することになります。各パスをコンパイルするとき、次のうちのいずれかのマクロが定義されます。

マクロ 用途
UNITY_PASS_FORWARDBASE フォワードレンダリングのベースパス (メインの指向性ライト、ライトマップ、SH)
UNITY_PASS_FORWARDADD フォワードレンダリングの追加パス (パスごとにひとつのライト)
UNITY_PASS_DEFERRED Deferred シェーディングパス (G-Buffer でレンダリング)
UNITY_PASS_SHADOWCASTER シャドウキャスターとデプステクスチャレンダリングパス
UNITY_PASS_PREPASSBASE 古いデファードライティングのベースパス (法線や鏡面反射指数をレンダリング)
UNITY_PASS_PREPASSFINAL 古いデファード ライティングの最終的なパス (ライティングとテクスチャに適用)

自動アップグレードを無効にする

UNITY_SHADER_NO_UPGRADE を使うと、Unity が自動的にシェーダーファイルをアップグレードするのを無効にすることができます。

参照


• 2017–05–16 Page amended

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