Shader入門① オブジェクトの色を変えてみる

Shaderとは

陰影処理を行うためのプログラムのこと

Shaderを書く前に

エディタによってはShader用のextensionがあるのでインストールしておくと楽にShaderを書くことができます。
お使いのエディタで調べてみましょう。

Unity上では4種類のShaderを作成することができます。

Surface Shader

ライティングやシャドウを簡単にいい感じにしてくれるShader

Unlit Shader

ライティングを反映しないShader

Shader言語

HLSL

High Level Shading Languageの略称
マイクロソフトによって開発されてDirectXで使われてきた。
後述のCg言語と似ている。

Cg言語

NVIDIAによって開発された。
C言語をベースとした文法。

GLSL

OpenGL Shading Languageの略称
OpenGLで使われてきた。
C言語をベースとした文法。

ShaderLab

UnityではShaderLabというHLSL、Cg言語をラップしたようなもので記述される。

Shaderを書いてみる

オブジェクトの色を青くする最低限のShaderを書いてみる。

sample.shader

Shader "Custom/sample1"
{
    SubShader
    {
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            o.Albedo = float4(0, 0, 1, 0);
        }
        ENDCG
    }
}

解説

sample.shader

Shader "Custom/hoge/sample1" // Unity上から参照するパスのようなもの。Shader毎のグルーピングに使える
{
    SubShader
    {
        CGPROGRAM // プログラムの内容はCGPROGRAM～ENDCGの中に記述していく
        // #pragmaはどの関数がsurfaceなのかを明示している
        #pragma surface surf Standard

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        // surfaceシェーダー関数を定義している。関数名は自由につけることができる
        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            o.Albedo = float4(0, 0, 1, 0); // RGBAでBを1にしているのでオブジェクトは青くなる
        }
        ENDCG
    }
}

尚、Cg言語で扱えるデータ型については下記を参照
https://ja.wikipedia.org/wiki/Cg_(プログラミング言語)#データ型

Properties

Shaderにはプロパティを定義することができ、Unityエディタ上から編集することができるようになります。

sample.shader

Shader "Custom/hoge/sample1"
{
    Properties {
        // カラープロパティを定義。デフォルト値は黒
        _Color("Color", Color) = (0, 0, 0, 0)
    }
    SubShader
    {

        // SubShader内でプロパティをメンバ変数として定義
        fixed4 _Color;

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            o.Albedo = _Color;
            
        }
        ENDCG
    }
}

Colorというプロパティが設定されていますね。

定義できるプロパティは下記を参照
https://docs.unity3d.com/ja/current/Manual/SL-Properties.html