瞎聊 Unity Shader 系列之三：Shader 土地上的语言们

这节是关于 Unity 平台上 shader 语言的选择。

计算机行业的各公司（或者组织）似乎都遵循着某种规则。当他们在某个领域划出了一亩三分地，当上了地主后, 就要用方法圈住干活的农民。让他们觉得在我这里不会饿死，有饭吃，你要到别家干活的话，需要重头再来，这是一个很亏本的买卖。这个方法就是制定自己体系（软硬件中的各种协议，接口，语言，框架），脱离这套体系，在别的地方玩不起来。开个玩笑来取名这个规矩叫做圈地规则吧。

Shader 语言们

根据上面提到的圈地规则，下面来隆重的介绍下 shader 这块地上地主们建立起来的体系：CG, HLSL 和 GLSL 语言

CG： C for Graphics 的简称，是 NVIDIA 公司开发的语言。从名字上来看的出它是 C 语言的亲戚，现实是它保留了 C 语言的大部分语义。
HLSL： High Level Shader Language 的简称，由微软开发的语言。语法跟 CG 非常的相似。
GLSL： OpenGL Shading Language 的简称，OPENGL 组件开发的，语法也是基于 C 语言的。

那么问题来了，Shader 语言到底哪家强？这个也发生过强烈的讨论。

其实这个问题好回答，既然跟着 Unity 地主干，听 Unity 地主的话就好了。那么另外一个问题又来了，Unity 地主的观点又是什么？

Unity 体系规则 Shaderlab

根据圈地规则，Unity 地主也有自己的体系，那就是 Shaderlab。那 shaderlab 又是什么呢？这是一个能包容 CG, HLSL 和 GLSL，并且有自己语法体系的东西。

能包容 CG, HLSL, 和 GLSL 意思是说在它里面能使用这三种语言。Shaderlab 中用特定的语法块来指定他们：
- GG 和 HLSL 包括在 CGPROGRAM ... ENDCG 语法块内
- GLSL 包括在 GLSLPROGRAM ... ENDGLSL 语法块内
有自己的语法系统是指它有自己独特的语法，并且独立于上面三种语言（这句似乎是废话。。。）

Unity 官方比较提倡 CG 或 HLSL 语言。所以我们首选这两个中的其中一个了。之前提到，其实这两语法非常相似，所以其实学好了其中一门就差不多等于学了两门语言。（好像很划算的样子！）

在 Shaderlab 中写 Shader 的三种方式

Unity 手册 Shader 参考章节开篇就写道 :

Shaders in Unity can be written in one of three different ways:

as surface shaders,
as vertex and fragment shaders or
as fixed function shaders.

也就是说有三种 shader 的变体。

Fixed function shaders

这种 shader 一般用于不支持可编程 shader 模型的老设备上面，比如 iPhone3。Unity 用 shaderlab 的语法来配置。

vertex and fragment shaders

参考名字，这个主要是玩转 vertex 和 fragment shader 的。参考 [渲染管线] 章节可以知道这两个 shader 处于什么位置。

surface shaders

Unity 提倡如果想写跟光线交互的 shader 使用这种方式写。那 surface shader 又是什么。 Unity 手册里面有段话道出了真相：

Surface Shader compiler then figures out what inputs are needed, what outputs are filled and so on, and generates actual vertex&pixel shaders,
as well as rendering passes to handle forward and deferred rendering.

原来 surface shader 最终会被编译成 vertex&fragment shader，这只是换了个汤。当然汤里家里点佐料就是 Unity 帮你处理光线而不用自己写算法。