Unityシェーダーの覚書1

最近シェーダーの勉強を始めたので学んだことの自分用メモ。
unityでのシェーダーについて自分なりにまとめていくつもりである。
考え方についてはUE4にも応用できたらいいなと。

Unityではマテリアルとシェーダーが1対1で結びついています。

・処理の流れ
図にすると下記のような感じです。

Unityのサーフェイスシェーダーには3つの工程があります。
・Vertex関数で頂点情報の処理
・Surf関数でオブジェクトの表面の色のを定義
・Lightingでオブジェクトの陰影を決定

・シェーダーの中身
unityでシェーダーファイルを作成した初期状態のものです。

sample.shader

Shader "Custom/sample" {

//Parametersパート
	Properties {
		_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
		_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
		_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
		_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
	}

//Shader Settingsパート
	SubShader {
		Tags { "RenderType"="Opaque" }
		LOD 200
		
		CGPROGRAM
		// Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
		#pragma surface surf Standard fullforwardshadows

//Surface Shaderパート
		// Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
		#pragma target 3.0

		sampler2D _MainTex;

		struct Input {
			float2 uv_MainTex;
		};

		half _Glossiness;
		half _Metallic;
		fixed4 _Color;

		void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
			// Albedo comes from a texture tinted by color
			fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
			o.Albedo = fixed4(0.1f, 0.1f, 0.1f, 1);
			// Metallic and smoothness come from slider variables
			o.Metallic = _Metallic;
			o.Smoothness = _Glossiness;
			o.Alpha = c.a;
		}
		ENDCG
	}
	FallBack "Diffuse"
}

シェーダーは大きく分けて3つのパートに分かれています。
・Parameters
・Shader Settings
・Surface Shader

では上記の3つのパートでは何をしているのでしょうか？
Parametersのパートではインスペクタに公開する変数を記述します。プログラムでいう変数の定義のようなものです。
Shader Settingsのパートではライティングや透明度などのシェーダーの設定項目を記述します。
Surface Shaderのパートにはシェーダ本体のプログラムを記述します。この部分を修正して目的のシェーダを作ります。

試しにo.Albedoのパラメータの数値を変えてみてください。するとモデルの表面の色が変わると思います。
のっぺりした色でなく立体的な色になっているのはSurfで色を決定した後にLightingの工程で光を当てることにより陰影がつくからです。

下記のサイトにて勉強させていただきました。
こちらにより詳しく記載されています。
Unityシェーダー入門