Unity 3D ShaderLab开发实战详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

郭浩瑜 著

图书标签:

• Unity3D
• ShaderLab
• 图形编程
• 渲染技术
• 游戏开发
• 特效
• 材质
• HLSL
• CG
• Shader

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115338907

版次：01

商品编码：11425434

品牌：异步图书

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-04-01

页数：309

正文语种：中文

内容简介

　　《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》全面讲解了Unity Shader渲染的实战技术，全书分为五篇共33章，主要内容为：Shader在3D游戏中的作用、Shader的实例化、Shader的实现语言等；Unity中Shader的形态、SubShader的重要标签、可编程Shader、Surface Shader；Shader中用到的各种空间的概念和Shader中的投影矩阵；基本的光照模型；被执行的Pass，包括渲染路径和Pass的LightMode标签；VertexLit渲染路径，包括顶点照明和Unity存放光源的方式；Forward渲染路径；基于光照贴图的烘焙照明；基于LightProbes的照明；平面阴影；球体阴影；体积阴影；映射阴影；内置的阴影；Pass的通用指令开关；固定管线；Surface Shader；凹凸材质；卡通材质；镜面材质；半透明材质；体积雾；Wrap Model新解；面积光；体积光；材质替代渲染；后期效果；地形；投影；Shader的组织和复用。和你必须知道的渲染概念及基于渲染路径的优化、移动平台上的优化等实战内容，是不可多得的实战教程。
　　《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》适合移动开发者、游戏开发者、程序员阅读，可作为大专院校相关专业的师生用书，也可当作培训学校的教材。

内页插图

目录

目 录

第1篇 初识庐山真面目——Unity 3D Shader

第1章 Shader(着色器)的概念和在3D游戏中的作用　2
1．1 Shader的概念　2
1．1．1 虚拟世界中的光明和色彩　2
1．1．2 游戏开发人员的终点　2
1．1．3 Shader(着色器)简史　2
1．2 Shader的实例化　3
1．3 Shader的实现语言　3
1．3．1 GPU上的编程　3
1．3．2 Unity中的着色器编程　3

第2章 Unity中Shader(着色器)的形态　4
2．1 Unity通过ShaderLab来组织Shader　4
2．1．1 关键字Shader　4
2．1．2 使用SubShader组织Shader的不同实现　4
2．1．3 SubShader的重要标签　4
2．1．4 SubShader中的Pass块　5
2．1．5 Pass块的标签及其名字的意义　5
2．1．6 使用FallBack保证Shader的广泛适应性　6
2．2 Unity的ShaderLab所支持的Shader编程语言　6
2．3 Unity中Shader的3种形态　6
2．3．1 固定管线　6
2．3．2 可编程Shader　7
2．3．3 ShaderLab的骄傲：Surface Shader　8
2．4 Shader的数据接口：属性和uniform变量　8
2．4．1 在Properties块中定义属性　8
2．4．2 通过图形界面操作属性　9
2．4．3 通过脚本操控属性　9
2．4．4 矩阵：不能在属性块定义的变量　10
2．4．5 在Cg代码中使用属性　10

第3章 Shader(着色器)中用到的各种空间概念　11
3．1 模型空间　11
3．1．1 为什么用模型空间　11
3．1．2 在脚本和Shader中进出模型空间　11
3．2 世界坐标空间　11
3．2．1 统一表达：世界坐标空间　11
3．2．2 在脚本和Shader中进出世界坐标空间　12
3．3 视空间　12
3．3．1 渲染的需要：视空间　12
3．3．2 在脚本和Shader中进出视空间　12
3．4 空间的一块：视锥体　12
3．5 剪切空间　13
3．5．1 投影　13
3．5．2 脚本和Shader中的投影矩阵　13

第4章 基本的光照模型　14
4．1 光源对物体照明的分类　14
4．1．1 间接照明　14
4．1．2 直接照明　14
4．2 照明的计算方式：光照模型　14
4．2．1 漫反射和Lambert　14
4．2．2 镜面高光和Phong　15
4．2．3 半角向量和BlinnPhong　16

第2篇 让你的应用更炫彩——Unity中的照明

第5章 第一个被执行的Pass　18
5．1 不同的LightMode被选择的顺序　18
5．1．1 渲染路径和Pass的LightMode标签　18
5．1．2 设计可以检测渲染路径的材质　18
5．1．3 设计便于检测渲染路径的场景　21
5．1．4 VertexLit渲染路径下Pass的执行　21
5．1．5 Forward渲染路径下Pass的执行　21
5．1．6 Deferred渲染路径下Pass的执行　21
5．1．7 不同渲染路径下的Pass执行规则总结　22
5．2 3个渲染路径之外　22
5．2．1 LightMode的其他值　22
5．2．2 设计检测用的材质　23
5．2．3 Always类型的Pass在3种渲染路径下的执行　24
5．2．4 LightMode的默认值及其在3种渲染路径下的执行　25

第6章 VertexLit渲染路径　26
6．1 顶点照明　26
6．1．1 什么是顶点照明　26
6．1．2 存取光源的变量　26
6．2 顶点照明和Unity存放光源的第一种方式　27
6．2．1 用于调试输出的材质　27
6．2．2 设计用于检测的场景　27
6．2．3 在Vertex Pass中的检测结果　28
6．2．4 无效数据　28
6．3 顶点照明和Unity存放光源的第二种方式　29
6．3．1 用于调试输出的材质　29
6．3．2 设计用于检测的场景　30
6．3．3 在Vertex Pass中的检测结果　30
6．4 顶点照明和Unity存放光源的第三种方式　31
6．4．1 Unity为Vertex Pass准备的光源　31
6．4．2 设计用于检测的场景　31
6．4．3 顶点照明中的点光源　32
6．4．4 计算顶点照明的ShadeVertexLights函数　32
6．4．5 顶点照明中的Pixel光源　33
6．4．6 顶点照明中的平行光　33
6．4．7 顶点照明中的灯光信息小结　35
6．4．8 一个顶点照明的实现例子　35

第7章 Forward渲染路径　37
7．1 ForwardBase和ForwardAdd　37
7．1．1 设计检测用的场景和材质　37
7．1．2 ForwardBase和ForwardAdd的表现　39
7．2 Forward渲染路径下的重要光源　39
7．2．1 设计检测用的材质　39
7．2．2 不存在Pixel光源时的情况　40
7．2．3 存在Pixel平行光时的情况　40
7．2．4 存在Pixel点光源时的情况　40
7．2．5 有多种类型的Pixel光源时的情况　41
7．2．6 Forward渲染路径下的Pixel光源小结　41
7．3 重要光源在ForwardAdd内的执行　41
7．3．1 设计用来检测Pixel光源的材质　41
7．3．2 设计检测用的场景　44
7．3．3 检测结果：ForwardAdd如何被执行　44
7．4 ForwardBase和Unity存放光源的第一种方式　45
7．4．1 设计检测用的材质　45
7．4．2 第一种方式内的Vertex点光源　46
7．4．3 第一种方式内的平行光　46
7．4．4 第一种方式内的重要Pixel点光源　46
7．4．5 只有ForwardBase时的情况总结　47
7．4．6 ForwardAdd对ForwardBase内光源的影响　47
7．4．7 有ForwardAdd时存放光源数据第一种方式的总结　49
7．5 ForwardAdd和Unity存放光源的第一种方式　49
7．5．1 设计检测用的材质　49
7．5．2 设计检测用的场景　50
7．5．3 ForwardAdd内的Pixel光源　50
7．5．4 ForwardAdd内的平行光　51
7．5．5 数组变量unity_4LightPos的使用情况分析　51
7．6 Forward渲染路径和Unity存放光源的第三种方式　51
7．6．1 检测ForwardBase内情况的材质　51
7．6．2 检测结果：第三种方式不包含对ForwardBase有效的数据　52
7．6．3 检测结果：第三种方式不包含对ForwardAdd有效的数据　52
7．7 Forward渲染路径总结　53
7．7．1 Forward渲染路径下材质的适应性　53
7．7．2 Unity如何为Forward渲染路径设置光源　53

第8章 基于光照贴图的烘焙照明　54
8．1 单光照贴图和VertexLit渲染路径　54
8．1．1 测试烘焙的场景　54
8．1．2 烘焙场景中使用的材质　55
8．1．3 烘焙的前提：静态物体　55
8．1．4 如何在烘焙中使用自发光材质　55
8．1．5 烘焙之后静态物体和非静态物体的实时照明　57
8．1．6 应用光照贴图到VertexLit渲染路径下的材质中　57
8．1．7 通过自己的材质改变实时光源对烘焙后物体的照明　59
8．2 在效果和性能间进行权衡　60
8．2．1 影响全局的Resolution选项　60
8．2．2 影响单个物体的Scale In Lightmap选项　61
8．3 单光照贴图和Forward渲染路径　62
8．3．1 单光照贴图在VertexLit和Forward下面的不同表现　62
8．3．2 准备可应用于烘焙的自发光材质　62
8．3．3 在ForwardBase内计算光照贴图　64
8．3．4 Forward渲染路径下烘焙之后的实时照明　65
8．4 单光照贴图在Deferred渲染路径下的实时阴影　67
8．5 双光照贴图和Deferred渲染路径　67
8．5．1 全局GI、间接照明以及双光照贴图　67
8．5．2 混合双光照贴图和实时照明　67
8．5．3 观察混合过程　69
8．5．4 双光照贴图的使用限制　70
8．6 双光照贴图和Forward渲染路径　71
8．7 方向光照贴图和Forward渲染路径　71
8．7．1 烘焙后的凹凸问题　71
8．7．2 方向光照贴图(Direction Lightmaps)和凹凸贴图　72

第9章 基于LightProbes的照明　74
9．1 初识LightProbes　74
9．1．1 LightProbes照明的优点　74
9．1．2 检测LightProbes照明的场景　74
9．1．3 使用Light Probe Group进行管理　76
9．1．4 烘焙场景光照信息到LightProbes中　76
9．1．5 对比Light Probes照明和实时照明　77
9．2 放置LightProbes的注意事项　77
9．2．1 必须形成一个体积　77
9．2．2 单个Light Probe必须处于采样光源的照射范围　77
9．3 动态更新LightProbes　78
9．3．1 跟新数据的注意事项　78
9．3．2 更改不同通道的Coefficient　78
9．4 照明采样的Archor Override　79
9．4．1 基于线性插值的采样　79
9．4．2 改变默认的插值位置　79
9．5 LightProbes照明和阴影　80
9．5．1 LightProbes和光照贴图的异同　80
9．5．2 烘焙阴影时可能会犯的错误　80
9．5．3 将静态物体的阴影烘焙到Light Probe上　81
9．5．4 LightProbes照明和实时阴影的混合　82
9．6 烘焙一个色彩丰富的场景　82
9．7 在自己的材质中使用LightProbes　83
9．7．1 为Forward渲染路径的材质计算LightProbes　84
9．7．2 使用ShadeSH9函数　84
9．7．3 在一个Surface Shader中进行计算　85

第3篇 使应用更逼真——Shadows(阴影)

第10章 平面阴影　88
10．1 平行光对平面的投影　88
10．1．1 对平行光投影的考虑　88
10．1．2 进出阴影接受平面的矩阵　88
10．1．3 使用三角形相似计算阴影　89
10．2 点光源对平面的投影　90
10．3 阴影的淡出　91
10．3．1 有效利用计算平面阴影过程中的数据　91
10．3．2 潜在的问题　91

第11章 球体阴影　92
11．1 平行光对球体的投影　92
11．1．1 投影球体的信息　92
11．1．2 使用相似三角形计算投影　92
11．2 阴影的淡入/淡出　93
11．3 点光源对球体的投影　94

第12章 体积阴影　95
12．1 将顶点沿某一方向挤出　95
12．1．1 在Vertex函数中操作　95
12．1．2 判断顶点是向光还是背光　95
12．2 从Volumes中找到阴影区域　96
12．2．1 两次挤出　96
12．2．2 计算出阴影区域　97
12．2．3 渲染阴影　97
12．2．4 需要注意的问题　98

第13章 阴影映射　99
13．1 灯光空间和相机空间　99
13．1．1 观察两个空间　99
13．1．2 两个视角的Z深度　99
13．1．3 渲染Z深度的材质　99
13．2 投射Z深度　100
13．2．1 准备灯光视角的投影矩阵　100
13．2．2 在材质中计算投影后的Z深度　101
13．3 比较Z深度　103
13．3．1 比较Z深度的材质　103
13．3．2 Z精度引起的问题　104
13．3．3 增加Z的精度　104
13．3．4 对Z值进行偏移　105

第14章 内置的阴影　107
14．1 投射阴影　107
14．1．1 使用ShadowCaster投射阴影　107
14．1．2 ShadowCaster里都做了什么　108
14．1．3 写一个自己的ShadowCaster　108
14．1．4 改变ShadowCaster的行为　109
14．1．5 阴影和FallBack机制　110
14．2 接受阴影　111
14．3 Surface Shader和阴影　112
14．3．1 Surface Shader的阴影和Fallback　112
14．3．2 Surface Shader里的灯光参数和阴影　112
14．3．3 Surface Shader对Forward渲染路径下阴影的支持　112

第4篇 Unity中的各种Shader

第15章 Pass的通用指令开关　116
15．1 使用LOD在运行时决定材质　116
15．1．1 材质的LOD　116
15．1．2 运行时设定单个材质的LOD　116
15．1．3 设定全局所有材质的LOD　117
15．1．4 Unity内置的LOD层级　118
15．2 渲染队列　118
15．2．1 标签队列和渲染顺序　118
15．2．2 渲染队列和ZTest判断　120
15．2．3 Unity中内置的渲染队列　120
15．3 透明的产生　120
15．3．1 Alpha检测和8种比较条件　120
15．3．2 动态生成AlphaTest的材质　120
15．3．3 动态生成Shader的内容　121
15．3．4 结合AlphaTest和Blend操作　122
15．4 混合操作　123
15．4．1 什么是混合(Blend)操作　123
15．4．2 动态生成测试用的材质　123
15．4．3 生成Shader的代码　124
15．4．4 检测不同的混合操作　125
15．4．5 BlendOp选项　126
15．4．6 动态生成带BlendOp选项的材质　126
15．4．7 生成Shader的代码　127
15．4．8 检测BlendOp操作　127
15．5 使用通道遮罩(ColorMask)　128
15．5．1 ColorMask的作用　128
15．5．2 检测ColorMask　128
15．5．3 一个使用ColorMask的例子　129
15．6 ZTest(深度测试)　130
15．6．1 存取场景的ZTest　130
15．6．2 RenderType标签和生成ZTest的关联　130
15．6．3 内置RenderType的值　131
15．6．4 Forward渲染路径下的ZTest　131
15．6．5 Deferred渲染路径下的ZTest　132
15．7 对Z深度的偏移　134
15．7．1 干预正常ZTest的手段　134
15．7．2 动态改变Offset的参数　134
15．7．3 观察Offset在不同应用条件下的表现　135
15．8 面的剔除操作　135
15．9 自动贴图坐标的生成　136
15．9．1 ObjectLinear和等价的Cg代码　136
15．9．2 EyeLinear和等价的Cg代码　137
15．9．3 SphereMap和等价的Cg代码　138
15．9．4 CubeReflect和等价的Cg代码　139
15．9．5 CubeNormal和等价的Cg代码　139
15．10 抓屏操作　140
15．10．1 如何使用GrabPass　140
15．10．2 一个模拟曲面反射的例子　141
15．11 Fog(雾效)　142
15．11．1 Fog和Unity的3种实现　142
15．11．2 材质中对Fog的控制　142
15．11．3 实现自己的Fog　143

第16章 固定管线　146
16．1 Unity中固定管线的基本形态　146
16．1．1 基本形态　146
16．1．2 与照明相关的Material块　147
16．1．3 处理纹理的SetTexture块　147
16．1．4 基本形态的另一种写法　147
16．1．5 Combine语句　147
16．2 使用顶点色　148
16．2．1 使用ColorMaterial　148
16．2．2 使用Bind　148
16．3 在固定管线中使用光照贴图　149
16．4 嵌套Cg代码　149

第17章 Surface Shader　151
17．1 Surface Shader的适应性　151
17．1．1 一个分析策略　151
17．1．2 VertexLit渲染路径的检测材质　151
17．1．3 Forward渲染路径的检测材质　152
17．1．4 测试用的场景　153
17．1．5 检测结果：不独立支持VertexLit渲染路径　153
17．1．6 检测结果：对Forward渲染路径的有条件支持　153
17．2 Surface Shader和Deferred渲染路径　154
17．2．1 设计检测的策略和材质　154
17．2．2 检测结果：Surface Shader对Deferred渲染路径的支持条件　156
17．3 Forward渲染路径下的Surface Shader　157
17．3．1 Cg代码完全体　157
17．3．2 最简形式的等价Cg代码　158
17．3．3 Cg代码对光照贴图的支持　163
17．3．4 一个检测生成的ForwardBase场景　164
17．3．5 自动生成的ForwardAdd　165
17．3．6 参数noambient和novertexlights　168
17．3．7 参数approxview和halfasview　168
17．3．8 Forward渲染路径下的透明和混合模式参数　169
17．3．9 加强Forward渲染路径下效果的参数　171
17．4 Deferred渲染路径下的Surface Shader　174
17．4．1 自动生成的PrePassBase和PrePassFinal　174
17．4．2 PrePassBase都做了什么　177
17．4．3 _LightBuffer里面的东西　179
17．4．4 计算_LightBuffer所使用的材质　180
17．4．5 PrePassFinal的工作　185
17．4．6 FallBack和Surface Shader的阴影　186
17．4．7 精简用的参数　187
17．4．8 Vertex、finalcolor函数和addshadow选项　188
17．4．9 Deferred模式下的材质透明　188
17．4．10 decal参数　189

第18章 凹凸材质　190
18．1 切空间　190
18．2 凹凸贴图　190
18．2．1 计算到切空间的矩阵　190
18．2．2 Unity中法线贴图的压缩格式　191
18．2．3 使用切空间矩阵的另一种方法　191
18．2．4 Unity对切空间计算的支持　192
18．2．5 解压缩法线贴图的函数　193
18．2．6 在切空间中计算高光　193
18．2．7 Surface Shader和切空间　194
18．3 Parallax Mapping(视差映射)　194
18．3．1 Parallax Mapping及其别名　194
18．3．2 一个使用灰度图来偏移UV的材质　195
18．3．3 结合法线贴图　196
18．3．4 用视角来决定UV偏移　197
18．3．5 一个完整的实现　197
18．4 Relief Mapping(地势映射)　198
18．4．1 Parallax Mapping的极限和Relief Mapping的面世　198
18．4．2 Relief Mapping的算法　199
18．4．3 一个完整的实现　200

第19章 卡通材质　203
19．1 描边　203
19．1．1 沿法线挤出轮廓　203
19．1．2 容易产生的问题　204
19．1．3 在视空间中挤出　205
19．1．4 顶点位置的另一个含义　206
19．1．5 调和法线和顶点方向　207
19．1．6 判断顶点的指向　207
19．1．7 不仅仅是轮廓　208
19．1．8 通过Z偏移来描边　210
19．2 卡通着色　211
19．2．1 对光照进行离散化　211
19．2．2 使用2D贴图重新映射光照　213

第20章 镜面材质　215
20．1 镜像一个相机　215
20．1．1 镜子里的世界和我的计划　215
20．1．2 在脚本中对位置和角度进行镜像　215
20．2 使用镜像相机来渲染、投影　216
20．2．1 镜面材质的工作：采样被投影的渲染结果　216
20．2．2 脚本的工作：渲染镜像相机和设置投影矩阵　217
20．3 镜像相机的近剪切平面和倾斜矩阵　218
20．3．1 调节近剪切平面　218
20．3．2 使用倾斜矩阵微调视锥体　218

第21章 半透明材质　219
21．1 什么是半透明材质　219
21．2 用简单来表达复杂　219

第22章 体积雾　221
22．1 距离的表达：相对于背景的体积雾　221
22．1．1 需要计算的东西　221
22．1．2 使用一个Pass来完成所有的计算　221
22．1．3 黑色的雾效　222
22．2 厚度的表达：物体形体的体积雾　223
22．2．1 必须计算的两个数据　223
22．2．2 在Unity中使用一个Pass来完成所有计算　223

第23章 Wrap Model新解　226
23．1 一个可调节的Wrap光照模型　226
23．2 另一种实现途径　226
23．2．1 基于不同构想的Wrap　226
23．2．2 实现这种构想　227
23．2．3 进一步的变通　227

第24章 面积光　228
24．1 线光源　228
24．1．1 点，线，面　228
24．1．2 如何理解一个线光源　228
24．1．3 通过脚本传递线光源的几何信息　228
24．1．4 计算线光源的照明　229
24．1．5 线光源的辐射方向　230
24．1．6 线光源的衰减　230
24．2 面积光源　231
24．2．1 面积光和线光源的不同　231
24．2．2 通过脚本设定面积光的几何特性　231
24．2．3 计算面积光　232
24．2．4 和默认照明的整合　234

第25章 体积光　235
25．1 体积光和体积阴影　235
25．1．1 什么是体积光　235
25．1．2 体积光和体积阴影的关系　235
25．2 实现体积光　235
25．2．1 在Shader中表现体积光　235
25．2．2 脚本的帮助　236

第26章 材质替代渲染　238
26．1 相机(Camera)和渲染消息　238
26．1．1 相机的渲染消息发送顺序　238
26．1．2 物体的渲染消息发送顺序　239
26．1．3 相机和物体的渲染消息先后顺序　240
26．1．4 存在两个相机时的渲染消息　240
26．1．5 最后能改变Cull操作结果的地方　241
26．1．6 最后能设置材质数据的地方　241
26．2 相机(Camera)的渲染方法　242
26．2．1 Render方法　242
26．2．2 RenderWithShader方法　243
26．3 如何使用RenderWithShader方法　245
26．3．1 标签值不同的5个Shader　245
26．3．2 调用RenderWithShader方法的脚本　246
26．3．3 替换用的5个材质　247
26．3．4 检测RenderWithShader方法的效果　248
26．3．5 使用SubShader组织替代材质　249
26．3．6 如何设置替代材质的属性　249
26．3．7 将结果输出到屏幕上　250
26．4 SetReplacementShader和ResetReplacementShader　251

第27章 后期效果　252
27．1 Graphics的两个方法　252
27．1．1 与相机渲染方法的不同之处　252
27．1．2 Blit方法的简单示例　252
27．1．3 使用BlitMultiTap方法进行多重采样　254
27．2 一个简单的调色　257
27．2．1 调色用的脚本　257
27．2．2 调色用的材质　258
27．2．3 更高效的做法　259
27．3 景深　261
27．3．1 用于模糊图像的材质　261
27．3．2 进行纵横两次模糊操作　262
27．3．3 进行混合操作的脚本　263
27．3．4 进行混合操作的材质　263
27．3．5 提供一个可调节参数　264
27．4 轮廓检测　265
27．4．1 用脚本索要场景的Z深度和法线　265
27．4．2 在材质中进行边缘检测　265
27．5 扭曲　267
27．5．1 通过UV操作扭曲图像　267
27．5．2 限定扭曲的区域　268
27．5．3 使用物体来做遮罩　268
27．6 运动模糊　271
27．6．1 如何记录运动轨迹　271
27．6．2 实现运动模糊的材质　271
27．6．3 用于完成整个过程的脚本　272
27．6．4 通过Alpha和帧的混合操作实现运动模糊　273
27．7 噪波　273
27．7．1 根据Z深度来混合噪波　274
27．7．2 根据明暗程度来混合噪波　274
27．8 色彩的溢出　275
27．8．1 色彩溢出的算法考量　276
27．8．2 实现色彩溢出的采样计算　276

第28章 地形　278
28．1 地表的材质　278
28．1．1 地面纹理的控制贴图　278
28．1．2 如何自定义地表材质　279
28．1．3 如何使用更多的纹理贴图　280
28．2 花草的材质　280
28．2．1 非Billboard类型花草的材质　281
28．2．2 Terrain引擎传入的数据　282
28．2．3 Billboard类型花草的材质　282
28．2．4 自定义Detail Mesh的材质　283
28．3 树木的材质　283
28．3．1 树木的2D Billboard材质　283
28．3．2 3D形态树木的材质　284
28．3．3 应用Unity计算的Occlusion　286

第29章 投影　288
29．1 Unity的Projector　288
29．1．1 Projector中的材质被执行的顺序　288
29．1．2 如何写Projector使用的材质　288
29．1．3 控制投影淡进淡出的矩阵　289
29．2 实现自己的投影　290
29．2．1 设定投影矩阵的脚本　290
29．2．2 采样投影的材质　291
29．2．3 直接投影到屏幕上　292
29．2．4 模拟GUITexture　293
29．3 模拟粒子的广告牌效果　294
29．3．1 使用材质将物体面向相机　294
29．3．2 保持旋转角度　295

第5篇 Shader的组织和优化

第30章 Shader的组织和复用　298
30．1 cginc文件　298
30．1．1 Unity的UnityCG．cginc文件　298
30．1．2 定义自己的cginc文件　298
30．1．3 使用自定义的cginc文件　299
30．2 通过UsePass来复用　300
30．2．1 定义自己要复用的Pass　300
30．2．2 复用这些Pass　301
30．3 定义自己的Shader关键字　301
30．3．1 使用关键字改变Shader的行为　301
30．3．2 定义自己的Shader关键字　301
30．4 使用multi_compile编译Shader的多个版本　302
30．4．1 使用multi_compile实现多次编译　302
30．4．2 在脚本中选择Shader的版本　302
30．5 Unity对DX11支持所带来的问题　303

第31章 你必须知道的渲染概念　304
31．1 逐顶点计算和逐像素计算　304
31．1．1 逐顶点计算　304
31．1．2 逐像素计算　304
31．1．3 如何在这两个概念中取舍　304
31．2 Draw Call的指标意义　304
31．2．1 Draw Call的概念　304
31．2．2 正确理解Draw Call对你开发应用的意义　304
31．2．3 Batching的概念和Unity为优化Draw Call所做的工作　305
31．2．4 优化Draw Call　305
31．3 利用渲染队列的技巧　305
31．3．1 渲染队列的概念　305
31．3．2 设置Render Queue的技巧　305

第32章 基于渲染路径的优化　306
32．1 VertexLit渲染路径下的优化　306
32．1．1 VertexLit渲染路径的特点　306
32．1．2 合理的光照计算　306
32．2 Forward渲染路径下的优化　306
32．2．1 Forward渲染路径的特点　306
32．2．2 合理的光照计算　306
32．3 Deferred渲染路径下的优化　307
32．3．1 Deferred渲染路径的特点　307
32．3．2 合理的灯光布局　307

第33章 移动平台上的优化　308
33．1 移动平台的特点　308
33．2 一些指令的运算速度概念　308
33．3 几何复杂度的考量　308
33．4 贴图的问题　309
33．5 数据类型的使用方式　309
33．6 变量的使用　310
33．7 慎用后期效果　310
33．8 慎用透明效果　310

附录 相关资源　311

前言/序言

《光影的魔术：现代游戏引擎的渲染技术解析》 内容梗概 在数字娱乐的浩瀚星海中，视觉效果无疑是吸引玩家目光、沉浸游戏世界的关键。从逼真细腻的人物建模，到宏伟壮丽的场景构建，再到令人目眩神迷的特效奇观，这一切的背后都离不开强大的渲染技术。本书《光影的魔术：现代游戏引擎的渲染技术解析》将带领读者深入探索现代游戏引擎中渲染管线的奥秘，揭示那些让虚拟世界栩栩如生的底层原理与高级技巧。 本书并非聚焦于某一款特定的开发工具或语言，而是以通用的渲染流程为脉络，详细剖析从模型加载、几何处理、光照计算、纹理映射，到后期处理特效等一系列核心环节。我们将跳出具体API的束缚，深入理解图形渲染的基本概念，并在此基础上探讨各种先进的渲染技术是如何被集成和实现的。 核心章节解析 第一部分：渲染管线的基石——从数据到像素的旅程 数据结构的玄机： 深入解析模型数据的组织形式，包括顶点缓冲（Vertex Buffer）、索引缓冲（Index Buffer）等，以及它们在GPU端的优化加载策略。理解如何高效地传输和管理场景中的几何信息，是高效渲染的第一步。我们将探讨不同数据格式的优劣，以及如何根据实际需求进行选择和优化。 几何变换的魔法： 从模型空间到世界空间，再到视图空间和投影空间，我们将详细阐述MVP矩阵（Model-View-Projection Matrix）的构建与应用。理解坐标系的转换原理，是实现三维场景绘制的基础。本书将通过实例讲解，让读者直观地理解每个变换矩阵的作用。 光栅化的艺术： 剖析光栅化过程，即如何将三维的几何图元转换为屏幕上的二维像素。我们将探讨三角形裁剪、边缘检测、像素覆盖等关键算法，理解GPU如何高效地完成这一核心任务。 材质与纹理的融合： 深入讲解纹理映射的原理，包括UV坐标的含义、纹理过滤（如双线性、三线性过滤）的作用，以及各种纹理格式（如PNG, JPG, DDS）的特点。我们将展示如何利用纹理为模型赋予丰富的细节和色彩，并通过法线贴图（Normal Mapping）、高光贴图（Specular Mapping）等高级技术，模拟表面凹凸和光照反射。 第二部分：光影的律动——模拟真实世界的视觉效果 光照模型的演进： 从基础的兰伯特（Lambert）光照模型，到更接近物理真实的冯氏（Phong）光照模型，再到菲涅尔（Fresnel）效应和微表面（Microfacet）理论，我们将循序渐进地介绍各种光照模型的数学原理和实现方式。理解不同光照模型如何模拟表面对光的反射和散射，是创造真实感光照的关键。 阴影的艺术： 深入探讨生成逼真阴影的多种技术，包括阴影贴图（Shadow Mapping）的原理、级联阴影贴图（Cascaded Shadow Maps）的优化、以及软阴影（Soft Shadows）的实现方法。我们将分析不同阴影技术在性能和视觉效果上的权衡。 全局光照的探索： 介绍全局光照（Global Illumination, GI）的基本概念，包括间接光照（Indirect Illumination）、环境光遮蔽（Ambient Occlusion, AO）等。我们将探讨光线追踪（Ray Tracing）和探针（Probes）等技术在实现逼真全局光照方面的应用，以及它们在现代游戏引擎中的集成方式。 PBR：迈向物理真实渲染： 全面解析基于物理的渲染（Physically Based Rendering, PBR）的核心思想与实现方法。我们将详细讲解PBR的金属度/粗糙度（Metallic/Roughness）工作流，以及如何在着色器中实现能量守恒，从而生成更自然、更具一致性的材质表现。 第三部分：视觉的升华——后期处理与高级渲染技巧 后期处理的魔力： 深入讲解各种常用的后期处理特效，如抗锯齿（Anti-aliasing，包括FXAA, SMAA, TAA）、景深（Depth of Field）、运动模糊（Motion Blur）、辉光（Bloom）、色调映射（Tone Mapping）、颜色校正（Color Grading）等。我们将分析这些特效的工作原理，以及它们对整体画面观感的巨大提升作用。 屏幕空间特效： 探索屏幕空间环境光遮蔽（Screen Space Ambient Occlusion, SSAO）和屏幕空间反射（Screen Space Reflections, SSR）等高效的屏幕空间技术，了解它们如何在不显著增加GPU负担的情况下，显著提升场景的立体感和真实感。 渲染特效的实现： 讲解粒子系统（Particle Systems）的渲染原理，以及如何实现各种炫目的视觉特效，如火焰、烟雾、爆炸、魔法粒子等。我们将探讨粒子系统的动画、生命周期管理和渲染优化。 性能优化的艺术： 深入探讨各种渲染性能优化策略，包括剔除（Culling，视锥剔除、遮挡剔除）、LOD（Level of Detail）技术、批处理（Batching）、GPU实例化（GPU Instancing）等。我们将分析这些技术如何有效地减少GPU的渲染负担，从而提升游戏的帧率。 可编程渲染管线（Programmable Pipeline）的深度解析： 详细讲解顶点着色器（Vertex Shader）和片段着色器（Fragment Shader）的作用，以及如何编写自定义的着色器代码来控制渲染的各个环节。我们将通过实例，展示如何利用着色器实现各种独特的视觉效果。 适用人群 本书适合有一定编程基础，对计算机图形学、游戏开发以及视觉特效有浓厚兴趣的开发者、学生、以及技术爱好者。无论您是初涉图形编程的新手，还是希望深入理解现代游戏引擎渲染原理的进阶者，都能从本书中获得宝贵的知识和启发。 学习价值 通过阅读《光影的魔术：现代游戏引擎的渲染技术解析》，您将： 建立坚实的图形学理论基础： 理解渲染管线的核心概念和数学原理。 掌握先进的渲染技术： 学习如何实现逼真光照、阴影、全局光照和PBR材质。 解锁视觉表现的无限可能： 能够运用后期处理和粒子系统创造令人惊叹的视觉效果。 提升代码性能： 掌握常用的渲染优化技巧，写出更高效的渲染代码。 为跨平台开发打下基础： 理解通用渲染原理，有助于适应不同游戏引擎和图形API。 本书将以清晰的逻辑、丰富的图例和深入的讲解，带领您一步步揭开光影的秘密，在数字世界的画布上挥洒创意，创造出令人惊叹的视觉奇迹。

评分☆☆☆☆☆

《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》——光是书名就让我产生了浓厚的兴趣。作为一名有几年Unity开发经验的从业者，我深知Shader在提升游戏视觉表现力方面的重要性，但坦白说，在Shader开发这一块，我总觉得还有很多未曾涉足的领域。我希望这本书能够为我提供一个系统性的学习框架，深入地讲解ShaderLab的语言特性，以及它在Unity渲染流水线中的定位。特别吸引我的是“实战详解”这个词，我期待书中不仅仅是理论的阐述，更是包含一系列精心设计的案例，能够让我直接上手，体会Shader开发带来的乐趣和挑战。比如，我非常希望书中能涵盖一些关于卡通渲染（Cel Shading）的实现，或者如何通过Shader来模拟各种特殊的材质，像是金属、玻璃、或者布料。此外，如果书中能涉及一些关于Shader性能优化的实用技巧，以及如何在移动端和PC端之间进行Shader的适配和优化，那就更完美了。这本书的出现，是我希望能够将我的Shader开发能力提升到一个新台阶的契机，让我能够更游刃有余地处理各种复杂的渲染需求，为游戏项目带来更具视觉冲击力的表现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就让人跃跃欲试，"Unity 3D ShaderLab开发实战详解"——单是看到这几个字，就能想象出作者在书中会倾囊相授，把那些让新手望而却步的ShaderLab技术，用一种通俗易懂、循序渐进的方式呈现在我们眼前。我一直对Unity的视觉表现力非常着迷，尤其是那些炫酷的光影效果、逼真的材质，总是在感叹背后究竟是如何实现的。很多时候，看到网上分享的一些Shader代码，虽然效果惊艳，但对于没有基础的我来说，简直如同天书。这本书的出现，无疑是一道曙光，它承诺的“实战详解”四个字，让我看到了希望。我期待的不仅仅是理论知识的堆砌，更是那些能够直接上手、解决实际问题的代码示例和案例分析。比如，书中会不会讲解如何从零开始编写一个简单的光照模型，如何实现一些常见的特效，像是水面波动、火焰燃烧、或者角色身上的特殊材质效果？我更希望它能深入剖析ShaderLab的语法和结构，让我们理解为什么这样写能够实现特定的效果，而不仅仅是复制粘贴。如果书中还能提及一些性能优化的技巧，或者在不同平台上的兼容性问题，那就更加完美了。总之，我非常期待这本书能成为我通往Unity Shader开发之路的得力助手，让我能够真正掌握这项技能，将脑海中的创意变成游戏中的视觉奇观。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，"Unity 3D ShaderLab开发实战详解"，听起来就充满了技术深度和实践导向。我一直以来都对Unity的图形渲染技术充满好奇，尤其是在看到那些令人惊叹的视觉效果时，总是在思考它们背后是如何实现的。Shader编程是我一直想要深入了解的领域，但市面上许多资料要么过于理论化，要么案例太少，很难真正上手。这本书的“实战详解”这几个字，让我看到了希望。我期待书中能够从最基础的概念讲起，比如Shader的构成、ShaderLab的语法结构，以及它与Unity渲染管线的交互方式。更重要的是，我希望它能提供大量的、具有实际应用价值的代码示例，让我能够一步步跟着学习，亲手实现一些常见的Shader效果。例如，书中是否会详细讲解如何创建自定义的光照模型，如何实现屏幕后处理特效，或者如何为角色创建复杂的材质表现？我甚至期待它能触及一些更高级的主题，比如使用Compute Shader来进行一些并行计算，或者如何实现一些基于物理的渲染（PBR）技术。这本书如果能帮助我建立起对Shader开发的全面理解，并让我能够独立解决实际开发中遇到的渲染难题，那么它将是我的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对游戏开发抱有极大热情的初学者，一直以来，Unity的强大之处让我惊叹，尤其是那些令人惊艳的画面效果，总是让我好奇其背后的技术。当我看到《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》这本书时，就觉得它可能是我踏入Shader世界的一扇绝佳窗口。虽然“ShaderLab”听起来可能有点专业，但“开发实战详解”这几个字，让我觉得这本书会非常实用，而且会从基础讲起，不会让我感到无从下手。我非常期待书中能够用清晰的语言，一步步地引导我理解Shader到底是什么，它是如何工作的，以及在Unity中是如何被使用的。我希望能通过书中大量的代码示例，亲手去实践，去创造一些简单的视觉效果，比如改变物体的颜色，实现透明效果，或者制作一些简单的粒子效果。如果书中还能包含一些关于如何使用Shader来实现游戏中的常见特效，例如雨滴、雪花、或者爆炸效果的教程，那就太棒了。我希望这本书能够帮助我建立起对Shader编程的初步认识和信心，让我能够更深入地理解Unity强大的渲染能力，并为我日后的游戏开发之路打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的Unity开发者，我一直在寻找能够提升我Shader技能的书籍，而《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》这个名字，瞬间就抓住了我的眼球。我对Shader编程并不陌生，但总觉得在某些方面，尤其是那些复杂的、高性能的渲染技术上，还有很多值得深入学习的地方。这本书承诺的“实战详解”听起来非常有吸引力，它暗示着书中不仅仅会罗列API，更会深入到每一个细节的实现原理，并且通过实际的项目案例来巩固这些知识。我特别关注的是，书中是否会对ShaderLab中的各种内置变量、函数以及关键字进行详尽的解释，并且提供不同应用场景下的最佳实践。例如，对于一些高级的光照模型，比如PBR（Physically Based Rendering）的实现，书中是否会有专门的篇幅来讲解其核心概念和代码实现？我更希望它能覆盖到一些图形学的基础知识，并与ShaderLab紧密结合，让我们理解为何要这样做。同时，我也很想知道，书中是否会涉及到一些自定义渲染管线的优化，或者如何针对移动端和PC端进行Shader的性能调优。这本书如果能提供一些关于Shader调试和分析的技巧，那将是极大的帮助。我希望它能引领我突破现有的技术瓶颈，让我能够更自信地应对各种复杂的渲染需求。

评分☆☆☆☆☆

挺不错的。技术类的书籍。

评分☆☆☆☆☆

不错的参考书啊。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

我会告诉你很枯燥的一本书

评分☆☆☆☆☆

书质量很好，内容也很好

评分☆☆☆☆☆

还好，还行，看到还可以，评价可以

评分☆☆☆☆☆

很有用，值得购买！赞一个！

评分☆☆☆☆☆

还不错，对得起这个价格了

评分☆☆☆☆☆

好.................

评分☆☆☆☆☆

书是正品，纸的质量不差，没问题哦，正是我要看到书，赞一个