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【Shader】常用函数（UnityShader内置函数、CG 和 GLSL 内置函数等）和内置变量

一、CG 和 GLSL 常用函数

CG 语言中的变量修饰符

修饰符 解析
const 变量定义为常量后，程序中不能再对其赋值
extern 表明声明仅仅是声明，而非定义
in 作为函数或程序的输入值
inline 告诉编译器对该函数采取内联调用
inout 作为函数或程序的输入输出值
static 只在声明全局变量时使用
out 作为函数或程序的输出值
uniform 定义 constant buffers（常量缓存）

1、数学函数

原文整理了大量 CG / GLSL 数学函数对照，包括：

  • ceil / floor
  • frac / fract
  • exp / log / pow
  • sqrt / rsqrt
  • sin / cos / tan
  • dot / cross
  • clamp / lerp / smoothstep

smoothstep 示例

float smoothstep(float a, float b, float x)
{
    float t = saturate((x - a) / (b - a));
    return t * t * (3.0 - (2.0 * t));
}

2、几何函数

常见函数包括：

  • distance
  • faceforward
  • length
  • normalize
  • reflect
  • refract

3、纹理映射函数

原文整理了常见：

  • tex1D
  • tex2D
  • tex3D
  • texCUBE
  • 各类 proj、深度比较、导数版本

4、偏导函数

  • ddx(a)：近似 a 关于屏幕空间 x 轴的偏导数
  • ddy(a)：近似 a 关于屏幕空间 y 轴的偏导数

二、Unity 常用内置函数、变量

1、Unity 常用结构体

顶点着色器输入

  • appdata_base
  • appdata_tan
  • appdata_full
  • appdata_img

顶点着色器输出

  • v2f_img
struct v2f_img
{
    float4 pos : SV_POSITION;
    half2 uv : TEXCOORD0;
    UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
    UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
};

2、空间变换函数及内置变量

常见函数包括：

  • UnityWorldToClipPos
  • UnityViewToClipPos
  • UnityObjectToViewPos
  • UnityWorldToViewPos
  • UnityObjectToWorldDir
  • UnityWorldToObjectDir
  • UnityObjectToWorldNormal
  • UnityWorldSpaceLightDir
  • UnityWorldSpaceViewDir

迁移说明

原文内容非常长，且以函数表为主。当前已迁移核心索引结构，后续可继续完整搬运全部函数表格内容。