GLSL 程式設計/Unity

在 Unity 遊戲引擎中進行 GLSL 程式設計比在 OpenGL、OpenGL ES 或 WebGL 應用程式中進行 GLSL 程式設計要容易得多。網格和影像（即紋理）的匯入受圖形使用者介面的支援；可以自動計算mipmap 和法線貼圖；大多數常見的頂點屬性和制服都是預定義的；OpenGL 狀態可以透過非常簡單的命令設定；等等。

預備知識

可以在 Unity 的下載頁面 下載 Unity 的免費版本，適用於 Windows 和 MacOS。所有包含的教程都適用於免費版本。需要注意三點

• 首先，Windows 使用者必須使用命令列引數 -force-opengl [1] 在啟動 Unity 時才能使用 GLSL 著色器；例如，透過將桌面圖示屬性中的 Target 設定更改為："C:\Program Files\Unity\Editor\Unity.exe" -force-opengl 。（在 MacOS X 上，預設情況下使用 OpenGL，因此也使用 GLSL。）請注意，在 Windows 上在 Web 瀏覽器中執行的 Unity 應用程式中無法使用 GLSL 著色器。
• 其次，這部分假設讀者對 Unity 有所瞭解。如果情況並非如此，讀者應該參考 Unity 使用者指南 [2] 的前三個部分（Unity 基礎、構建場景、資源匯入和建立）。
• 此外，Unity 支援與 OpenGL ES 2.0 的 1.0.x 版本類似的 GLSL 版本（規範可在 “Khronos OpenGL ES API Registry” 獲得）；但是，Unity 的著色器文件 [3] 側重於用 Unity 自己的“表面著色器”格式和 Cg/HLSL [4] 編寫的著色器。只有很少的特定於 GLSL 著色器的細節被記錄在案 [5]。因此，本華夏公益教科書可能也有助於彌補 Unity 文件中的一些空白。但是，通常不討論最佳化（例如，參見 此部落格）。

教程

請注意，教程假設你按照此處介紹的順序閱讀它們，即每個教程都假設你熟悉前一個教程介紹的概念和技術。如果你不熟悉 GLSL 或 Unity，你至少應該通讀“基礎”部分的教程。（現在你被警告了！）

基礎

• 最小著色器（關於著色器、材質和遊戲物件）
• RGB 立方體（關於變化量）
• 著色器除錯（關於屬性）
• 世界空間中的著色（關於制服）

透明表面

• 剖檢視（關於丟棄片段和三角形面剔除）
• 透明度（關於混合）
• 與順序無關的透明度（關於與順序無關的混合）
• 輪廓增強（關於變換法線向量）

基本光照

• 漫反射（關於每個頂點的漫反射光照和不同型別的多盞光源）
• 鏡面高光（關於每個頂點的光照）
• 雙面表面（關於雙面每個頂點的光照）
• 平滑鏡面高光（關於每個畫素的光照）
• 雙面平滑表面（關於雙面每個畫素的光照）
• 多盞光源（關於在一次著色器通道中處理多盞光源的 for 迴圈）

基本紋理

• 紋理球體（關於對球體進行紋理化）
• 光照紋理表面（關於用於漫反射光照的紋理）
• 光澤紋理（關於光澤對映）
• 透明紋理（關於使用 alpha 紋理來丟棄片段、alpha 測試和混合）
• 紋理層（關於多紋理化）

3D 紋理

• 凹凸表面的光照（關於法線貼圖）
• 凹凸表面的投影（關於視差貼圖）
• 曲奇（關於用於塑造光的投影紋理對映）
• 光衰減（關於用於光衰減和一般查詢表的紋理對映）
• 投影儀（關於用於投影儀的投影紋理對映）

環境對映

• 反射表面（關於反射對映）
• 彎曲玻璃（關於折射對映）
• 天空盒（關於將環境貼圖渲染為背景）
• 多盞光源（關於基於影像的光照）

光照的變體

• 拉絲金屬（關於各向異性鏡面反射）
• 輪廓上的鏡面高光（關於鏡面反射的菲涅爾係數）
• 天空光的漫反射（關於半球光照）
• 半透明表面（關於背光漫射和前向散射透射）
• 半透明物體（關於降低對比度的漫射光照和輪廓上的漫射背光透射）
• 球體的軟陰影（關於渲染球體的本影和半影）
• 卡通渲染（關於非真實感渲染）

非標準頂點變換

• 螢幕疊加（關於從物體空間到螢幕空間的直接變換）
• 廣告牌（關於物體檢視對齊投影）
• 非線性形變（關於頂點混合）
• 平面上的陰影（關於將陰影投影到平面上）
• 鏡子（關於映象物體和使用 alpha 緩衝區進行模板化）

沒有著色器的圖形

一些額外的關於在沒有著色器的情況下在 Unity 中進行圖形程式設計的教程可在 Cg 程式設計華夏公益教科書中找到。

連結

• Unity 著色器參考：http://unity3d.com/support/documentation/Components/SL-Reference.html
• Unity 中的 Cg 著色器（包括內建著色器）：http://www.unifycommunity.com/wiki/index.php?title=Shaders#Unity_3.x_Shaders
• Unity 使用者論壇關於著色器：http://forum.unity3d.com/forums/16-ShaderLab
• 關於最佳化 iOS 著色器的部落格文章：http://aras-p.info/blog/2011/02/01/ios-shader-tricks-or-its-2001-all-over-again/
• 關於 SIGGRAPH 上關於著色器最佳化的演示的部落格文章：http://blogs.unity3d.com/2011/08/18/fast-mobile-shaders-talk-at-siggraph/
• 用於分析 PowerVR GPU（例如所有 iOS 裝置）上著色器效能的工具：http://www.imgtec.com/powervr/insider/powervr-pvrshaman.asp

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