Shader基础的简单实现（基于URP渲染）

一个模型是很多个顶点组成，顶点数据中包含坐标、法线、切线、UV坐标、顶点颜色等等组成。

URP(Universal Render Pipeline)通用渲染管线，是Unity在2019.3版本之后推出的一种新的渲染管线。传统的渲染管线在渲染多光源的情况，是把每一个主要光源都使用一个Pass来计算，然后再叠加，所以在计算多光源实时光时，消耗会比较大。URP中主光源只能是平行光、限定附加光源数量，然后在一个pass内处理完所有光源和光照的计算。这样会解决了默认渲染管线对于多光源的计算。URP的另外一个特点是SRP Batcher合并批次的支持。

一般项目创建后是默认的内置渲染管线，需要手动升级成URP，详细可以看Unity官网上对URP的说明：将通用渲染管线安装到现有项目中 | Universal RP | 12.1.1 使用一个模型颜色渐变效果来对比URP和内置渲染器的shader代码。效果如下：

内置渲染器：

Shader "Unlit/002"
{
    Properties
    {
        _BaseColor("基础颜色",Color) = (1,1,1,1)
        _ChangeColor("渐变颜色",Color) = (1,0,0,1)
    }
        SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            float4 _BaseColor;
            float4 _ChangeColor;
            struct v2f
            {
                float4 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            
            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };
            
            v2f vert(appdata v) 
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.vertex;
                return o;
            }
            
            fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET
            {
                return lerp(_BaseColor,_ChangeColor,i.uv.y + 0.5);
            }

            ENDCG
        }
    }
}

URP：

Shader "Unlit/003"
{
    Properties
    {
        _BaseColor("基础颜色",Color) =(1,1,1,1)
        _ChangeColor("渐变颜色",Color) =(1,0,1,1)
    }
    SubShader
    {
        
        Tags { 
            "RenderPipeline"="UniversalPipeline"
            "RenderType"="Opaque"
            "IgnoreProjector" = "True"
        }
        LOD 100
        Pass
        {
            HLSLPROGRAM 
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"//函数库：主要用于各种的空间变换
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            
            float4 _BaseColor;
            float4 _ChangeColor;
            float4 _MainTex_ST;
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = TransformObjectToHClip(v.vertex);
                o.uv = v.vertex;
                return o;
            }

            half4 frag (v2f i) : SV_TARGET
            {
                return lerp(_ChangeColor,_BaseColor,i.uv.y+0.5);
            }
            ENDHLSL 
        }
    }
}

对于Unity来说，cg和hlsl的语法基本上是一致的，URP中把使用的CGPROGRAM改为HLSLPROGRAM了。