瞎聊 Unity Shader 系列之九：用来包装变量的 Properties

为了像其他程序语言一样重用代码，Shaderlab 把可变部分提取出来，集中放到一个区域去。这个区域就是 [初始 shaderlab] 这节中提到的的 Properties 可选项。在这个区域内每一个元素被叫做 Property。我们把他叫做属性吧。这些属性都包括在 Properties { } 语句块内。

Shaderlab 的属性

属性的语法是:

属性名 (“Inspector 显示的名字”, 类型) = 默认值

Shaderlab 提供不同的数据类型（详情见下面）。如果把这些类型和默认值格式填充进上面的语法后，会变成下面的样子：

数值类：

name (“display name”, Range (min, max)) = number
name (“display name”, Float) = number
name (“display name”, Int) = number
name (“display name”, Color) = (number,number,number,number)
name (“display name”, Vector) = (number,number,number,number)

纹理类：

name (“display name”, 2D) = “defaulttexture” {}
name (“display name”, Cube) = “defaulttexture” {}
name (“display name”, 3D) = “defaulttexture” {}

上面 defaulttexture 可以是 “white”, “black”, “gray” 或者 “bump”。

对应在 Inspector 不同类型显示的默认样式如图所示：

上面是默认样式，最后显示的样式还可以自己定制，详情可以参考这个页面。

需要说明下，还有个 Rect 类型，在官方手册介绍 Properties 的介绍页面中没有提到。估计是 Unity5 之后去掉了。

注意，在 Properites 语句块里面声明完了，如果要被 CG 等语言关联上，还需要在 CGPROGRAM ... ENDCG 语句块内再次声明同名字的变量后属性才起作用。这个从逻辑上好理解，因为要被 CG 等语言利用，所以应该跟 CG 等语言放在一起，而 CG 等语言程序就包括在 CGPROGRAM ... ENDCG 语句块内。

与 CG 等语言变量类型映射关系

Shaderlab 提供的类型最终会映射成 CG 等语言变量类型，他们的映射关系为：

Color 和 Vector 对应为 float4, half4 或者 fixed4 类型
Range 和 Float 对应为 float, half, fixed 类型
Int 对应为 int 类型
2D 对应为 sampler2D 类型
Cube 对应为 samplerCUBE 类型
3D 对应为 sampler3D 类型

上面可以看到，有些属性是可以对应成好几类类型。Float 是 32 位高精度浮点数, half 是 16 位中等精度浮点数, Fixed 一般是 11 低位浮点数。为了性能建议使用的数据选择合适的类型。下面有两个建议（在移动设备上尤其重要）：

对于 Color 和单位向量，使用 fixed 类型
对于其他的类型，如果范围和精度都适合的话选择 half, 否则选择 float

最后放上上面的图片所用的 shader 代码：

Shader "Custom/Properties" {
    Properties {
        _RangeType ("Range 类型", Range(0,1)) = 0.5
        _FloatType ("Float 类型", Float) = 1.0
        _IntType ("Int 类型", Int) = 1
        _ColorType ("Color 类型", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _VectorType ("Vector 类型", vector) = (0, 0, 0, 0)
        _2DType ("2D纹理类型", 2D) = "while" {}
        _CubeType ("Cube 类型", Cube) = "black" {}
        _3DType ("3D纹理类型", 3D) = "gray" {}
        _RectType("Rectangle", Rect) = "" {}
    }

    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        CGPROGRAM

        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows
        #pragma target 3.0

        // 再次声明跟属性一样的名字的变量
        float _RangeType;
        float _FloatType;
        int _IntType;
        fixed4 _ColorType;
        float4 _VectorType;
        sampler2D _2DType;
        samplerCUBE _CubeType;
        sampler3D _3DType;
        float4 _RectType;

        struct Input {
            float2 uv_MainTex;
        };

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o) {
            o.Alpha = (0, 0, 0, 0);
        }

        ENDCG
    }
}

鄙人才疏学浅，有出入的地方非常感谢能帮忙指正。:)