在Unity3D中，Shader是用于渲染图形的一种程序，它定义了物体在屏幕上的外观。Shader通过接收输入数据（如顶点位置、纹理坐标、光照信息等）并计算像素颜色来工作。为了使得Shader能够正确运行并产生期望的视觉效果，我们需要从Unity的C#脚本或其他来源向Shader传递数据。下面，我们将详细解释Unity3D Shader中数据传递的语法以及相应的代码实现。
对惹，这里有一个游戏开发交流小组，大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！
1. Shader中的变量类型
在Shader中，我们可以定义多种类型的变量，包括：
- float：浮点数，用于表示颜色分量、光照因子等。
- vec2/vec3/vec4：二维、三维、四维向量，常用于表示纹理坐标、颜色、位置等。
- mat2/mat3/mat4：二维、三维、四维矩阵，常用于变换（如模型矩阵、视图矩阵、投影矩阵）。
- sampler2D：二维纹理采样器，用于从纹理中采样颜色。
- struct：结构体，用于封装多个变量为一个整体。
2. 从C#脚本向Shader传递数据
在Unity中，我们通常使用Material和Shader的Properties来传递数据。这些Properties可以是上面提到的任何Shader变量类型。
2.1 在Shader中定义Properties
在Shader文件中，我们使用Properties块来定义可以从外部访问的变量。例如：
Shader "Custom/MyShader"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
_MyFloat ("Float Value", Float) = 0.0
}
// ... 其他Shader代码 ...
}2.2 在C#脚本中设置Properties
在C#脚本中，我们首先获取一个Material实例，然后使用其SetXXX方法来设置Shader的Properties。例如：
using UnityEngine;
public class MyScript : MonoBehaviour
{
public Material myMaterial; // 在Inspector中赋值
void Start()
{
myMaterial.SetTexture("_MainTex", someTexture); // 设置纹理
myMaterial.SetColor("_Color", Color.red); // 设置颜色
myMaterial.SetFloat("_MyFloat", 3.14f); // 设置浮点数
}
}3. Shader中的变量传递语法
在Shader程序中，我们使用特定的语法来访问Properties中定义的变量。这些变量在Shader的不同阶段（顶点着色器、片元着色器等）中有不同的访问方式。
3.1 顶点着色器中的变量访问
在顶点着色器中，我们通常使用appdata_struct结构体来接收从CPU传递过来的顶点数据，并使用v2f_struct结构体将处理后的数据传递给片元着色器。例如：
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 vertex : SV_POSITION;
};
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
return o;
}3.2 片元着色器中的变量访问
在片元着色器中，我们可以直接访问在Properties块中定义的变量。这些变量在片元着色器中通常用作纹理采样、颜色混合等操作的输入。例如：
fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv); // 从_MainTex纹理中采样颜色
col *= _Color; // 应用_Color颜色
col.rgb *= _MyFloat; // 应用_MyFloat浮点数因子
return col;
}4. 总结
在Unity3D中，通过合理地在Shader中定义Properties并在C#脚本中设置这些Properties的值，我们可以实现丰富多样的视觉效果。掌握Shader中的变量类型和传递语法是创建高质量图形效果的关键。
