CGPROGRAM

CGPROGRAM 段有可能作为 surface shader 写在 SubShader 里，也有可能作为 vertex\/pixel shader 写在 Pass 里。

一段 CG 程序的例子是：

CGPROGRAM

#pragma vertex vert      // 指定顶点着色器
#pragma fragment frag    // 指定片元着色器

// 使用一个结构体来定义顶点着色器的输入
struct a2v {
    // POSITION 语义告诉 Unity 用模型空间的顶点坐标填充 vertex 变量
    float4 vertex : POSITION;
    // NORMAL 语义告诉 Unity 用模型空间的法线方向填充 normal 变量
    float3 normal : NORMAL;
    // TEXCOORD0 语义告诉 Unity 用模型的第一套纹理坐标填充 texcoord 变量
    float4 texcoord : TEXCOORD0;
}

// 使用一个结构体来定义顶点着色器的输出
struct v2f {
    // SV_POSITION 语义告诉 Unity, pos 里包含了顶点在裁剪空间中的位置信息
    float4 pos : SV_POSITION;
    // COLOR0 语义可以用于存储颜色信息
    fixed3 color : COLOR0;
}

v2f vert(a2v v) : SV_POSITION {
    v2f o;
    o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
    o.color = v.normal * 0.5 + fixed3(0.5, 0.5, 0.5);
    return o;
}

fixed4 frag(v2f i) : SV_Target {
    return fixed4(i.color, 1.0);   
}

ENDCG

POSITION, NORMAL 这些语义中的数据，是由 Material 的 Mesh Renderer 组件，在每帧调用 Draw Call 时提供的。

如果在 SubShader 的 Properties 中定义了属性，在 CG 代码中需要定义一个与属性名称和类型都匹配的变量，这样才能使用：

Properties {
    _Color("Color Tint", Color) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
}
SubShader {
    Pass {
        CGPROGRAM

        fixed4 _Color;

        ENDCG
    }
}

pragma

#pragma multi_compile_fog 此指令表示，编译出几个不同的Shader变体来处理不同类型的雾效(关闭/线性/指数/二阶指数)（off/linear/exp/exp2)

Unity 提供的内置文件和变量

CG 程序中可以使用 #include 包含 .cginc 类型的文件，以获得一些很有用的变量和函数。例如：

CGPROGRAM
#include "UnityCG.cginc"
ENDCG

Unity 默认已经包含的文件有：

• HLSLSupport.cginc
• UnityShaderVariables.cginc
• UnityCG.cginc
• AutoLight.cginc
• Lighting.cginc
• TerrainEngine.cginc

Unity 的内置着色器分布在这些文件夹下：

• CGIncludes: 内置包含文件
• DefaultResources: 内置组件或功能所需要的 Unity Shader, 例如一些 GUI 元素使用的 Shader
• DefaultResourcesExtra: 内置 Unity Shader
• Editor

常用的包含文件有：

UnityCG.cginc(2017.1.0f3)里常用的结构体，用于顶点着色器的有：

• appdata_base
  • float4 vertex
  • float3 normal
  • float4 texcoord
• appdata_tan
  • float4 vertex
  • float4 tangent: 顶点切线
  • float3 normal
  • float4 texcoord
• appdata_full
  • float4 vertex
  • float4 tangent
  • float3 normal
  • float4 texcoord
  • float4 texcoord1
  • float4 texcoord2
  • float4 texcoord3
  • fixed4 color
• appdata_img
  • float4 vertex : POSITION
  • half2 texcoord : TEXCOORD0
• v2f_img
  • float4 pos : SV_POSITION: 裁剪空间的位置
  • half2 uv : TEXCOORD0

UnityCG.cginc 里常用的帮助函数有（P108）：

Unity 提供的 CG/HLSL 语义

P110