Unity2018 Shader Graph 学习笔记（一） ShaderGraph简介

      Unity2018 为用户提供了更加灵活的可编程渲染管线SRP以及可视化Shader工具——ShaderGraph。 这个专栏主要会讲解Unity的官方的ShaderGraph示例以及我自己的一点儿使用UnityShader的经验来完成的游戏中可能用到的渲染效果。希望能给想要学习UnityShader或者已经有了一部分UnityShader使用经验的同学一些启发，也希望大家能和我一起交流学习，共同进步。



     那么首先先来简单说明一下ShaderGraph和传统的UnityShaderLab之前有什么联系和区别吧。 在Unity2018之前，我们需要创建一个shader文件，在里面写很多的代码来创建我们的shader。而现在，我们只需要用一个编辑器，通过可视化的方式，不用记住许多复杂的指令指示就可以完成我们的shader的编辑。一个最简单的没有光照的shadergraph编辑界面如下。

最简单的shadergraph

      在上面这个shadergraph中，有一个叫做BlackBoard的面板，这个面板基本相当于ShaderLab中的Properties块。在这里我们定义了一个最基本的_MainTex贴图，并且将一张蒙娜丽莎的图片作为默认值赋予这个贴图属性。

一张赋予了蒙娜丽莎贴图作为默认值的贴图属性

        在中间的区域，是我们shadergraph的主体区域，定义了我们如何算出最终的着色结果。这部分更像Unity为我们提供的表面着色器。在这个着色器中，我们将一些Unity指定的属性输入到面板之中，例如片段的颜色等。然后Unity会将正确的渲染结果显示到屏幕上。目前Unity的shadergraph支持的LWRP管线提供了两个输出结果的控制器（在shadergraph中称作Master），其中一个是不计算光照的shader，也就是我们上面绘制蒙娜丽莎所用到的shader，这个MasterNode的属性如下图所示

更多精彩图片 请登录

Unlit Master

首先是一个Vec3 Color，这个就是片段最基本的颜色属性，然后是一个Alpha值，如果有需要Alpha测试，还提供了一个AlphaClipThreshold属性进行Alpha测试。除此之外，节点上还有简单的控制表面属性（Opaque/Transparent）和混合模式以及是否剔除的控制选项。我们要做的就是通过属性面板（BlackBoard中定义的内容例如贴图）以及ShaderGraph中内建的一些节点（也可以自己定义节点）将正确的输入传入这个MasterNode中。一个最简单的根据第一套uv采样的shadergraph如下所示

更多精彩图片 请登录

我们将_MainTex贴图通过SampleTexture2D这样一个内置的节点和uv0作用进行采样，将采样后的颜色值vec4赋值给MasterNode中的Color节点。由于我们的图是不包含透明通道的，因此我们不需要修改Alpha的值也不需要进行Alpha测试。

最后，ShaderGraph中提供了一个渲染结果的输出预览面板，在这个面板中，我们可以使用一些基本的元素例如Quad，Sphere或者工程中存在的Mesh进行渲染结果的预览。

更多精彩图片 请登录

Quad

更多精彩图片 请登录

Custom Mesh

这样，一个简单的shadergraph就完成了。除了Unlit方式之外，ShaderGraph还提供了一种使用光照进行渲染的graph——PBRGraph。他和Unlit方式在编辑界面的唯一区别就是MasterNode的属性。增加了许多和光照相关的属性例如法线等。

更多精彩图片 请登录

PBR Master

可以看出来上面所定义的属性和UnityStandardShader比较类似，都是使用了PBR渲染的光照计算。不过Unity的LWRP渲染管线中的PBR所使用的一些计算函数相对于UnityStandardShader计算量上面有所缩减，相对来说更加适合低性能的设备。



那么ShaderGraph适用于什么样的场景呢？我的体验是这样的，ShaderGraph更适合于搭建应用于某个场景中元素的特殊效果，编辑起来方便快捷，不需要写代码，部分美术人员经过学习也有可能很好的进行编辑，降低美术和程序之间的沟通成本。例如需要在场景中增加一个带uv动画的Quad，美术人员可以通过shadergraph方便的实现，而不需要和程序进行沟通。



本篇文章对shaderlab进行了一些基础的介绍和使用场景和方法的推荐。下一次更新将结合ShaderLab官方的一个老旧电视机条纹波动的效果和大家一起分析如何利用shadergraph实现这个效果。希望感兴趣的同学多多关注。

名画 蒙娜丽莎

蒙娜丽莎

感谢大佬分享

资源甚好，发帖艰辛，且阅且珍惜。

资源甚好，发帖艰辛，且阅且珍惜。