Unity3D -- shader常用函数和变量

最近在学习Unity Shader，写Shader的时候总是忘记Unity为我们提供的函数、变量怎么写的，这里整理一下，方便自己查阅，也提供给网友，学习Shader不易。

1、函数

float3 WorldSpaceViewDir(float4 v)  //输入一个模型空间中的顶点位置，返回世界空间中从该点到摄像机的观察方向

float3 ObjSpaceViewDir(float4 v)    //输入一个模型空间中的顶点位置，返回模型空间中从该点到摄像机的观察方向

float3 WorldSpaceLightDir(float4 v) //仅用于前向渲染中（ForwardBase）,输入一个模型空间中的顶点位置，返回世界空间中从该点到光源的光照方向，没有被归一化

float3 UnityWorldSpaceLightDir(float4 v)    //仅可用于前向渲染中，输入一个世界空间的顶点位置，返回世界空间从该点到光源的光照方向，没有被归一化

float3 ObjSpaceLightDir(float4 v)   //仅用于前向渲染中（ForwardBase）,输入一个模型空间中的顶点位置，返回模型空间中从该点到光源的光照方向，没有被归一化

float3 UnityObjectToWorldNormal(float3 norm)    //把法线从模型空间转换到世界空间中

float3 UnityObjectToWorldDir(in float3 dir) //把方向矢量从模型空间转换到世界空间中

float3 UnityWorldToObjectDir(float3 dir)    //把方向矢量从世界空间转换到模型空间中

float3 Shade4PointLights(...)   //仅可用于前向渲染中，计算四个点光源的光照，它的参数是已经打包进矢量的光照数据。前向渲染通常会使用这个函数来计算逐顶点光照

2、语义

POSITION    //模型空间中的顶点位置，通常是float4类型

NORMAL  //顶点法线，通常是float3类型

TANGENT //顶点法线，通常是float4类型

TEXCOORDn   //该顶点的纹理坐标，TEXCOORD0表示第一组纹理坐标，…,通常是float2或float4类型

COLOR   //顶点颜色，通常是fixed4或float4类型

SV_POSITION //裁剪空间中的顶点坐标，结构体中必须包含一个用该语义修饰的变量。等同于DirectX9中的
POSITION，但是最好是使用SV_POSITION

COLOR0  //输出第一组顶点颜色

COLOR1  //输出第二组顶点颜色

TEXCOORD0~TEXCOORD7    //输出纹理坐标

SV_Target   //输出值将会存储到渲染目标（render target）中

3、变量

UNITY_MATRIX_MVP    //当前的模型*观察*投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间转换到裁剪空间

UNITY_MATRIX_MV //当前的模型*观察矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间转换到观察空间

UNITY_MATRIX_V  //当前的观察矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间转换到观察空间

UNITY_MATRIX_P  //当前的投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从观察空间转换到裁剪空间

UNITY_MATRIX_VP //当前的观察*投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间转换到裁剪空间

UNITY_MATRIX_T_MV   //UNITY_MATRIX_MV的转置矩阵

UNITY_MATRIX_IT_MV  //UNITY_MATRIX_MV的逆转置矩阵，用于将发现从模型空间转换到观察空间，也可以用于得到UNITY_MATRIX_MV的逆矩阵

unity_ObjectToWorld(_Object2World)  //当前的模型矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到世界空间

unity_WorldToObject(_World2Object)  //用于将顶点/方向矢量从世界空间转换到模型空间

4、摄像机和屏幕参数

float3  _WorldSpaceCameraPos  //该摄像机在世界空间中的位置

float4  _ProjectionParams    //x=1.0(或-1.0，如果正在使用一个翻转的投影矩阵进行渲染)，y=Near,z=Far,w=1.0+1.0/Far,其中Near和Far分别是近裁剪平面和远裁剪平面到摄像机的距离

float4  _ScreenParams   //x=width,y=height,z=1.0+1.0/width,w=1.0+1.0/height,其中width和height分别是该摄像机的渲染目标（render target）的像素宽度和高度

float4  _ZBufferParams  //x=1-Far/Near,y=Far/Near,z=x/Far,w=y/Far,该变量用于线性化Z缓存中的深度值

float4  unity_OrthoParams   //x=width,y=height,z没有定义,w=1.0(该摄像机是正交摄像机)或w=0.0（该摄像机是透视摄像机），其中width和height是正交投影摄像机的宽度和高度

float4x4  unity_CameraProjection    //该摄像机的投影矩阵

float4x4  unity_CameraInvProjection  //该摄像机的投影矩阵的逆矩阵

float4  unity_CameraWorldClipPlanes[6]   //该摄像机的6个裁剪平面在世界空间下的等式，按左、右、下、上、近、远裁剪平面