US5L9——表面着色器

表面着色器

表面着色器（Surface Shader）是 Unity 自己创造的一种着色器代码类型，
它的本质是对顶点 / 片元着色器的一层封装，它需要的代码量很少，很多工作都帮助我们去完成了

它的优点在于，它帮助我们处理了很多光照细节，我们可以直接使用而无需自己计算实现光照细节，
它的缺点是渲染的消耗较大，可控性较低。

我们可以在创建 Shader 时，选择创建 Standard Surface Shader

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通过观察该 Shader 文件的内部结构，会发现着色器相关代码被放在 SubShader​ 语句块中（并非 Pass​ ）的 CGPROGRAM​ 和 ENDCG​ 之间

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表面着色器的特点就是：

1. 直接在 SubShader​ 语句块中书写着色器逻辑
2. 我们不需要关心也不需要使用多个 Pass​，每个 Pass​ 如何渲染，Unity会在内部帮助我们去处理
3. 可以使用 CG 或 HLSL 两种 Shader 语言去编写 Shader 逻辑
4. 代码量较少，可控性较低，性能消耗较高
5. 适用于处理需要和各种光源打交道的着色器（主机、PC 平台时更适用，移动平台需要考虑性能消耗）

表面着色器的结构

我们通过实例对比 表面着色器 和 顶点/片元着色器 的区别，最大区别就是，表面着色器中没有显示的 Pass​ 了
而其中最为关键的几个部分为：

1. 编译指令

   // Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
   #pragma surface surf Standard fullforwardshadows
   
   // Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
   #pragma target 3.0

2. 结构体

   struct Input
   {
       float2 uv_MainTex;
   };

3. 自定义函数

   void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
   {
       // Albedo comes from a texture tinted by color
       fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
       o.Albedo = c.rgb;
       // Metallic and smoothness come from slider variables
       o.Metallic = _Metallic;
       o.Smoothness = _Glossiness;
       o.Alpha = c.a;
   }

虽然这个默认创建出来表面着色器内没有任何光照计算内容，但是这个表面着色器依然有光照和阴影效果：

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因为当我们编写完表面着色器后，Unity 会自动将其编译为顶点 / 片元着色器，Unity 会将光照处理、反射、折射、阴影、雾效等等相关计算代码自动加入
点击表面着色器，我们在 Inspector 窗口内可以点击 Show generated code​ 即可查看生成出来的 Shader 代码

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为什么不一开始学习表面着色器

表面着色器 是 顶点/片元着色器 的封装，要了解了 顶点/片元着色器，才能了解表面着色器的本质原理
学会了更“底层”的 顶点/片元着色器 编写，以后学习其它的 Shader 语言，才会更加得心应手！

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