材质和着色器        

在 Unity 中，材质 (Materials) 和着色器 (Shaders) 关系密切。着色器包含定义要使用的属性和资源类型的代码。材质允许您调整属性和分配资源。


着色器通过材质发挥功用

要新建材质，请在主菜单或工程视图 (Project View) 上下文菜单中依次选择资源 (Assets)->创建 (Create)->材质 (Material)。   创建材质后，您可将其运用到对象，并在检视器 (Inspector) 中微调其所有属性。要将其运用到对象，只需将其从工程视图 (Project View) 拖至场景 (Scene) 或层级视图 (Hierarchy) 中的任意对象。

设置材质属性

您可以选择任意特定材质要使用的着色器。只需在检视器 (Inspector) 中展开着色器 (Shader) 下拉列表，然后选择新着色器。您选择的着色器将支配要更改的可用属性。属性包括颜色、滑块、纹理、数量和矢量。如果将材质 (Material) 运用到场景 (Scene) 中的活动对象，您可实时查看运用到对象的属性更改。

将纹理 (Texture) 运用到属性的方法有两种。

  1. 将纹理从工程视图 (Project View) 拖至纹理 (Texture) 方块顶部

  2. 单击选择 (Select) 按钮，在显示的下拉列表中选择纹理

适用于每种纹理 (Texture) 的放置选项有两种：



平铺 (Tiling)顺着不同方向缩放纹理。
偏移 (Offset)环绕滑动材质。

内置着色器

我们使用 Unity 编辑器安装了一组内置着色器 (built-in Shaders)。至少有八个着色器可用 - 主着色器用于为以下类别的游戏对象创建纹理：-

  • 普通 (Normal)：不透明纹理对象。

  • 透明 (Transparent)：部分透明的对象。纹理的 alpha 通道定义着透明度。

  • 镂空透明 (TransparentCutOut)：含完全不透明和完全透明区域的对象，如：栅栏。

  • 自发光 (Self-Illuminated)：有发光部件的对象。

  • 反光 (Reflective)：反射环境立方体贴图 (Cubemap) 的不透明纹理对象。

每组的内置着色器按复杂程度划分，从简单的顶点光照 (VertexLit) 到复杂的视差凸起镜面 (Parallax Bumped with Specular)。  有关着色器性能的更多信息，请参阅内置着色器性能页面


除主游戏对象着色器之外，还有许多其他特殊用途的着色器：-

  • FX：光照和水景效果。

  • GUI: 图形用户界面显示。

  • 自然 (Nature)：树木和地貌。

  • 粒子 (Particles)：粒子系统效果。

  • Render FX：天空盒着色器。

  • 卡通 (Toon)：卡通风格的渲染。

另外，其中有些着色器有特殊版本，可用于移动设备。

着色技术详细信息

Unity 有一个全面的着色器系统，可调整所有游戏内的图形外观。其工作原理如下：

着色器基本上定义了在游戏内着色的方式。任何既定着色器都是由许多属性（通常为纹理）组成。着色器通过直接附属到单个游戏对象 (GameObjects) 的材质 (Materials) 发挥功用，您可在材质 (Material) 内选择着色器，然后定义着色器 (Shader) 使用的属性（通常包括纹理和颜色，但属性会因情况而异）。

此原理相当复杂，让我们看一下工作流程图：

图表左侧是车体着色器 (Carbody Shader)。此处创建 2 种不同的材质：蓝色汽车材质 (Blue car Material)和红色汽车材质 (Red car Material)。每种材质有 2 种可分配的纹理；汽车纹理 (Car Texture)（定义汽车的主要纹理）和颜色特效纹理 (Color FX texture)。 着色器使用这些属性使汽车最终的外观看上去像喷了两种色调。红色汽车前面部分反映出此特征：面向镜头的地方为黄色，然后颜色随着角度增加逐渐变暗成为紫色。汽车材质已附加到这 2 辆汽车上。汽车轮胎、灯光和车窗不会采用颜色变化效果，因此必须采用不同材质 (Material)。图表底部有一个简单金属着色器 (Simple Metal Shader)。轮胎材质 (Wheel Material) 正在使用此着色器。请注意，尽管此处重复使用同一 汽车纹理 (Car Texture)，但最终效果会与车体效果迥然不同，因为材质 (Material) 中使用了不同的着色器 (Shader)。

更具体地说，着色器可定义以下事项：

  • 渲染对象的方法。这包括使用不同方法，具体取决于最终用户的图形卡。

  • 用于渲染的任何顶点照明和部分照明程序。

  • 材质 (Materials) 内可供分配的纹理属性。

  • 材质 (Materials) 内可供分配的颜色和数量设置。

材质 (Materials) 可定义：

  • 渲染使用的纹理。

  • 渲染使用的颜色。

  • 任何其他资源，如着色器进行渲染所需的立方体贴图 (Cubemap)。

着色器由图形程序员编写。程序员使用非常简单的 ShaderLab 语言创建着色器。但是，让着色器在各种不同图形卡上充分发挥其作用是一项复杂的工作，这需要对图形卡运行原理有非常全面地了解。

Unity 中直接内置了许多着色器，如需更多，可从内置着色器指南 (Built-in Shader Guide)。

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