Программирование вершинных и фрагментных (пиксельных) шейдеров

ShaderLab шейдеры включают в себя не только “аппаратные шейдеры”. Они делают многое. Они описывают свойства, которые отображаются в Material Inspector, содержат реализации шейдера под различное аппаратное обеспечение, настраивают состояние аппаратного fixed function и.т.д. В действительности программируемые шейдеры - такие как вертексные или фрагментные программы - всего лишь часть концепции “шейдера” ShaderLab. Для базового ознакомления взгляните на Урок по шейдерам. Здесь и далее мы будем называть низкоуровневые аппаратные шейдеры - шейдерная программа.

Если вы хотите писать шейдеры которые взаимодействуют с освещением, взгляните на документацию по Поверхностным Шейдерам. Примеры вершинных и фрагментных шейдеров. Далее предполагается что шейдеры не взаимодействуют с освещением Unity (напр. со спецэффектами, Image Effects etc.)

Шейдерные программы пишутся на языке Cg / HLSL, путем встраивания “фрагментов кода” в текст шейдера, где угодно внутри команды Pass. Обычно это выглядит так:

  Pass {
      // ... the usual pass state setup ...
      
      CGPROGRAM
      // compilation directives for this snippet, e.g.:
      #pragma vertex vert
      #pragma fragment frag
      
      // the Cg/HLSL code itself
      
      ENDCG
      // ... the rest of pass setup ...
  }

Фрагменты кода на языке Cg

Фрагменты кода программы на Cg пишутся между ключевыми словами CGPROGRAM и ENDCG.

В начале программы шейдера могут быть заданы директивы компиляции #pragma, которые обозначают какие функции шейдера компилировать:

#pragma vertex name_ - Компилировать функцию name в качестве вершинного шейдера.
#pragma fragment name_ - Компилировать функцию name в качестве фрагментного (пиксельного).
#pragma geometry name_ - Компилировать функцию name в качестве шейдера геометрии DX10. Наличие этой директивы автоматически включает опцию #pragma target 4.0, которая описана ниже.
#pragma hull name_ - Компилировать функцию name в качестве оболочечного шейдера DX11. Наличие этой директивы автоматически включает опцию #pragma target 5.0, которая описана ниже.
#pragma domain name_ - Компилировать функцию name в качестве domain шейдера DX11. Наличие этой директивы автоматически включает опцию #pragma target 5.0, которая описана ниже.

Прочие директивы компиляции:

#pragma fragment name_ - Компилировать функцию name в качестве фрагментного (пиксельного).
#pragma only_renderers имена рендереров через пробел_ - Компилировать шейдер только для указанных рендереров. По умолчанию шейдер компилируется для всех рендереров. Подробнее см. Renderers ниже.
#pragma exclude_renderers имена рендереров через пробел_ - не компилировать шейдер для указанных рендереров. По умолчанию шейдер компилируется для всех рендереров. Подробнее см. Renderers ниже.
#pragma multi_compile …_ - для работы с разными вариантами шейдера.
#pragma enable_d3d11_debug_symbols - генерировать отладочную информацию для шейдеров скомпилированных под DirectX 11, это позволит вам отлаживать шейдеры с помощью отладчика графики в Visual Studio 2012 (или выше).
#pragma hardware_tier_variants renderer name - generate multiple shader hardware variants of each compiled shader, for each hardware tier that could run the selected renderer. See Renderers below for details.

Каждый фрагмент кода шейдера должен содержать как минимум одну программу для вершинного шейдера и одну программу дла фрагментного шейдера. Поэтому директивы #pragma vertex и #pragma fragment являются обязательными.

Compilation directives that don’t do anything starting with Unity 5.0 and can be safely removed: #pragma glsl, #pragma glsl_no_auto_normalization, #pragma profileoption, #pragma fragmentoption.

Rendering platforms

Unity supports several rendering APIs (e.g. Direct3D 9 and OpenGL), and by default all shader programs are compiled into all supported renderers. You can indicate which renderers to compile to using #pragma only_renderers or #pragma exclude_renderers directives. This is mostly useful in cases where you are explicitly using some shader language features that you know aren’t possible on some platforms. Currently supported renderer names are:

d3d9 - Direct3D 9.
d3d11 - Direct3D 11/12.
#pragma target 3.0 - компилировать под шейдерную модель версии 3.0:
gles - OpenGL ES 2.0.
gles3 - OpenGL ES 3.x.
metal - iOS/Mac Metal.
d3d11_9x - Direct3D 11 9.x feature level, as commonly used on WSA platforms.
xbox360 - Xbox 360.
xboxone - Xbox One.
ps4 - PlayStation 4.
#pragma target 3.0 - компилировать под шейдерную модель версии 3.0:
n3ds - Nintendo 3DS.
wiiu - Nintendo Wii U.

For example, this line would only compile shader into D3D9 mode:

#pragma only_renderers d3d9

См. также

Поверхностные шейдеры с использованием тесселяции DX11

Примеры вершинных и фрагментных шейдеров

Manual

Программирование вершинных и фрагментных (пиксельных) шейдеров

Rendering platforms