Shader 學習之路-入門(二)

1、渲染管線(Rendering Pipeline)

渲染管線也稱為渲染流水線,是顯示芯片內部處理圖形信號相互獨立的并行處理單元。

在一個三維坐標系下,給定一個視點(即攝相機),給定三維物體、光源以及照明模式、紋理等信息,如何繪制一幅呈現(xiàn)在視點畫面中的二維圖像的過程

1.1、渲染管線分類:固定渲染管線和可編程渲染管線

1.2、渲染管線流程細分:頂點處理、面處理、光柵化、像素處理

頂點處理:

? ? (1)頂點變化:將每個物體位置轉換為世界坐標。

? ? (2)觀察坐標系-投影坐標系:將每個物體從世界坐標投影到觀察者的投影平面上。

面處理:

? ? (1)面的組裝

? ?(2)面的剔除:物體間遮擋,看不到的部分就不用計算了。

? ?(3)面的截取:攝像機(眼睛)看到的范圍為一個椎體,看不到的周邊做一個截取。

光柵化:

將以向量為基本的面轉換成一個個點陣形式的像素集合。屏幕輸出的時候是以像素輸出。

像素處理:

將以向量為基本的面轉換為一個個點陣形式的像素集合。

對每個像素區(qū)域進行著色、對像素貼上貼圖、最終形成2d畫面。

2、著色器的專有名詞屬性

2.1、LOD:著色器細節(jié)等級,只有在著色器或子著色器含有給定值LOD時才起作用,默認情況下,允許的LOD 等級是無限的,即可以使用由用戶硬件支持的著色器。

2.2、Pass為渲染通道,一個SubShader 可以有多個Pass,意義為多次渲染,Pass 應該盡量的少。

2.3 Shader 的三種基礎類型

基本數(shù)值類型:float、half、fixed

基本數(shù)值類型繼續(xù)組成vector、matrix

float:32 位高精度浮點數(shù)

half:16位中精度浮點數(shù),范圍是[-60000,+60000],能精確到十進制的小數(shù)點

fixed:11 位低精度浮點數(shù),范圍是[-2,2],精度是1/256.

2.4、剔除

Cull Back| Front|Off

控制多邊形那一面應該被剔除(即不繪制)

Back 不渲染背對觀察者的多邊形(默認)

Front 不渲染面對觀察者的多邊形,用于內向外翻轉對象

Off 不渲染面對觀察者的多邊形,用于特殊效果

2.5、深度緩存是否寫入

ZWrite On默認狀態(tài),深度緩存開啟,前面的物體會遮住后面物體。

ZWrite Off 兩者可以被看到

2.6、深度測試

ZTest Less|Greater|LEqual|GEqual|Equal|NotEqual|Alaways

默認為LEqual(繪制前面的對象或與現(xiàn)有對象有一段距離的對象,隱藏現(xiàn)有對象后面的對象)

2.7、Tag 標簽(用鍵值對的方式書寫,之間是用空格隔開)

Tag 分為四類:

?2.7.1、Queue 渲染對列(值越小越先繪制):

? ? Background :值為1000,比如天空盒

? ?Geometry:值為2000,用作不透明物體

? ?AlphaTest:值為2450

? Transparent:值為3000

? ?Overlay:值為4000

? ?用戶自定義任意值:比如 “Queue”=“Geometry+10”

2.7.2、Render Type 渲染類型:

? Opaque:不透明,最常用的一種

?Transparent:透明物體,例如粒子特效等

?Background:天空盒使用這個

?Overlay GUI:鏡頭光暈

2.7.3、ForceNoShadowCasting 表示不接受陰影,默認為ture

2.8 透明測試(Alpha Test):用于花草樹木的繪制

Alpha Test Off

渲染所有的像素

Alpha Test comparison AlphaValue

comparison 比較

大于(Greater): 僅渲染alpha值大于AlphaValue 的像素

大于等于(GEqual):僅渲染alpha值大于等于AlphaValue 的像素

小于(Less):僅渲染alpha值小于AlphaValue 的像素

小于等于(LEqual):僅渲染alpha值小于等于AlphaValue 的像素

等于(Equal):僅渲染alpha值等于AlphaValue 的像素

不等于(NotEqual):僅渲染alpha值不等于AlphaValue 的像素

總是(Always):渲染所有像素,相當于關閉Alpha off

永不(Never):不渲染任何像素

AlphaValue 范圍 0-1之間的浮點數(shù),當然也可能是浮點或者范圍屬性的變量,寫法:Alpha Test Greater [_alpha]

2.9、混合(Blending)

Blend off 關閉混合

Blend SrcFactor DstFactor 啟用混合,生成顏色乘以SrcFactor,已在屏幕上的顏色乘以 DstFactor,然后兩者相加。

Blend SrcFactor DstFactor,SrcFactorA ?DstFactorA

與上述相同,但是混合 alpha 通道使用不同的因子

BlendOp Min|Max|Sub|RevSub

對混合顏色進行不同的操作

混合顏色屬性

源顏色(Source):指已經(jīng)計算的顏色

目標顏色(Destination):指已經(jīng)顯示在屏幕上的顏色

One ?值為1 ,用于可使源顏色或者目標完全顯示出來

Zero 值為0,用于它刪除源顏色或者顏色值

SrcColor ? ? ?這個階段的值乘以顏色值

SrcAlpha ? ??這個階段的值乘以alpha值

DstColor ? ??這個階段的值乘以以幀緩存顏色值

DstAlpha ? ? 這個階段的值乘以以幀緩存Alpha值

OneMinusSrcColor?這個階段的值乘以(1-源顏色之間值)

OneMinusSrcAlpha?這個階段的值乘以(1-源顏色Alpha之間值)

OneMinusDstColor?這個階段的值乘以(1-目標顏色之間值)

OneMinusDstAlpha 這個階段的值乘以(1-目標顏色Alpha之間值)

2.10、霧(Fog)

全局霧的設置:Edit->Render Setting->Fog

每個面每個模型可以設置自己的霧(Fog可以寫在subshader中,也可以寫在pass通道中)

Fog{}

Fog 命令

Mode off|Global|Linear|Exp|Exp2 定義霧模式,默認全局

Color ColorValue 設置霧顏色

Density FloatValue 設置指數(shù)霧的濃度

Range FloatValue,F(xiàn)loatValue 設置線性霧的最近和最遠的范圍

實例:

Fog{

Mode exp

Color(0.6,0.4,0.3,0.5)

Density 0.07

Range 0,0.5

}

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