[[http://jinhomang.tistory.com/entry/%EC%9C%A0%EB%8B%88%ED%8B%B0-%EC%85%B0%EC%9D%B4%EB%8D%94%EC%9D%98-%EA%B8%B0%EC%B4%88-1|유니티셰이더의기초 1~6]]까지 따라하면서 정리한 것 ====== ShaderLab : 기본형식 ====== * Unity의 셰이더 작성용 ShaderLab 스크립트 언어. 기본 형식 Shader "BasicShader" { SubShader { // Shaderlab code } } ===== SubShader ===== * 한개의 Shader에 스크립트에, 여러개의 SubShader 작성. * 유니티 디바이스에 맞는 스크립트를 선택 사용. 개념상 (그럴걸이라고 믿고 가는) 지원 되는 디바이스 대응 Shader "BasicShader" { SubShader { // 매우 좋은 스펙 디바이스 } SubShader { // 좋은 스펙 디바이스 } SubShader { // 낮은 스펙 디바이스 } } ===== Fallback ===== Shader "BasicShader" { SubShader { // Shaderlab code } Fallback "Diffuse" } * 여러 SubShader조차 실패 하는 경우, **Fallback**에 정의된 쉐이더를 사용. ===== Pass ===== * SubShader 내부에 정의(추가) * 오브젝트의 렌더링 단위. * SubShader 안의 Pass 수만큼 오브젝트에 셰이더 작업을 처리 * 위의 것부터 순서대로 처리 Shader "BasicShader" { SubShader { // Shaderlab code Pass { } Pass { } } Fallback "Diffuse" } ====== ShaderLab 키워드 ====== ===== 색 입히기 ===== ^ 오브젝트를 퍼렇게 칠한다 ^^ | Shader "Study/SolidBlue" { SubShader { Pass { Color (0,0,1,1) } } } | {{:language:shader:solidblue_t1.png|}} | * 오브젝트를 퍼렇게 칠한다. * 색상 정보만 있기 때문에, 색만 칠한다. * **Color** 키워드는 색상을 부여하는구나,라고 이해하고. ===== 재질과 조명추가 ===== 키워드 * Material * Diffuse, Ambient * Lighting ==== 매트리얼 설정 ==== 셰이더의 목적은 **재질과 라이팅**에 반응되도록 하는 것이므로, * 매트리얼과 조명 모델을 추가한다. SubShader 의 Pass 내부에 **Material** 키워드로 조명 방식을 추가한다. Material { Diffuse (0,0,1,1) Ambient (0,0,1,1) } ==== 라이팅추가 ==== 재질이 표시되려면 조명을 (재질은 조명을 받은 반응이므로) 추가하는데, * 여기에서는 **고정파이프라인**을 사용하므로 * 조명에 대한 전반 처리는 GPU에 미리 정의된 것을 사용 * **Lighting** 키워드를 조명을 사용한다는 것을 명시 Lighting On ==== 매트리얼, 조명 추가된 셰이더 ==== **Material**, **Lighting** 키워드가 **Pass** 블럭 내부에 있다. ^ 조명과 함께 퍼렇게 칠한다. ^^ | Shader "Study/VertexLitBlue" { SubShader { Pass { Material { Diffuse (0,0,1,1) Ambient (0,0,1,1) } Lighting On } } } | {{:language:shader:vertexlitblue_t1.png|}} | ====== Fixed Function Shader ====== * VertexShader, PixelShader 이전에 사용되던 그래픽 파이프 라인. * 기능이 정해져 있어서, 단순 설정만으로도 동작된다. * Per-Vertex Lighting 만 사용. * 프로그래밍이 들어가지 않는다.(진짜?) 클래식한 기능이지만, 셰이더 이전의 쓰던 기능은 다 되므로 은근히 막강. * 활용은 개인기에 따라.. 참고 : [[https://docs.unity3d.com/Documentation/Manual/ShaderTut1.html|Shaders: ShaderLab & Fixed Function shaders]] ====== 프로퍼티 ====== 변수다,생각. * 매트리얼의 Diffuse, Ambient에 적용할 색상을 "색상프로퍼티"로 받아 온다. Material { Diffuse (0,0,1,1) Ambient (0,0,1,1) } 위의 예제에서는 매트리얼에 값을 고정 값으로 설정 했는데, **Properties** 키워드와 구문 블럭 내부에, 변수 역할의 프로퍼티를 추가할 수 있다. \\ (유니티 인스펙터에 노출되는 그것들) Diffuse와 Ambient에 대한 프로퍼티를 추가. 다른 색상을 지정하도록 코드를 변경. ^ 재질 색상을 프로퍼티로 받아들인다. ^^ | Shader "Study/VertexLitBlue2" { Properties { _DiffuseColor ("DiffuseColor", COLOR) = (0,0,1,1) _AmbientColor ("AmbientColor", COLOR) = (0,0,1,1) } SubShader { Pass { Material { Diffuse [_DiffuseColor] Ambient [_AmbientColor] } Lighting On } } } | {{:language:shader:studyvertexblue2_1.png|}} | | ::: | {{:language:shader:studyvertexblue2_2.png|}} | * Properties : SubShader 바깥쪽에 적는다. * [[https://docs.unity3d.com/Documentation/Components/SL-Properties.html|Unity3D Properties 레퍼런스 링크]] * **매트리얼의 값을 %%[,]%%로 둘러서 사용했다.** _DiffuseColor ("DiffuseColor", COLOR) = (0,0,1,1) * _DiffuseColor : 셰이더에서 사용할 변수 이름 * "DiffuseColor" : 인스펙터에서 보여질 이름 * COLOR : 이 프로퍼티의 타입 * (0,0,1,1) : 기본 값. 값을 변경하지 않는 경우 사용할 값. ===== 사용 가능한 타입 ===== * name ("display name", **Range (min, max)**) = number \\ : Defines a float property, represented as a slider from min to max in the inspector. * name ("display name", **Color**) = (number,number,number,number) \\ : Defines a color property. * name ("display name", **2D**) = "name" { options } \\ : 2D texture 정의 프로퍼티 * name ("display name", **Rect**) = "name" { options } \\ : Defines a rectangle (non power of 2) texture property. * name ("display name", **Cube**) = "name" { options } \\ : Defines a cubemap texture property. * name ("display name", **Float**) = number \\ : Defines a float property. * name ("display name", **Vector**) = (number,number,number,number) \\ : Defines a four component vector property. ===== SetTexutre ===== ==== SetTexutre: 텍스쳐 프로퍼티 ==== **2D** 프로퍼티로 텍스쳐를 설정해서 오브젝트에 입힐 수 있다. * 텍스쳐 프로퍼티 설정 * 텍스쳐를 오브젝트 적용하는 스크립트 ^ 텍스쳐를 입힌다. ^^ | Shader "Study/VertexLitTex" { Properties { _DiffuseColor ("DiffuseColor", COLOR) = (0,0,1,1) _AmbientColor ("AmbientColor", COLOR) = (0,0,1,1) _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" } SubShader { Pass { Material { Diffuse [_DiffuseColor] Ambient [_AmbientColor] } Lighting On SetTexture [_MainTex] } } } | 최초의 화면 \\ {{:language:shader:study_vertexlit_tex_1.png|}} | | ::: | 텍스쳐를 등록한 후의 결과 \\ {{:language:shader:study_vertexlit_tex_2.png|}} | * **SetTexture** : 키워드로 텍스쳐를 지정한다. 위의 결과는, 텍스쳐를 오브젝트에 적용되었지만 라이팅 연산이 반영되지 않았다. ==== SetTexutre: 라이팅 연산 추가 ==== SetTexture 구문을 확장해서 ( %%{, }%%를 추가한다 ) 텍스쳐 연산 방법을 추가한다. SetTexture [_MainTex] { Combine texture * primary } * Combine : 텍스쳐에 다른 값과 연산( 곱)한다. * texture : Combine에 사용되는 키워드. 텍스쳐를 뜻함 * primary : Combine 키워드가 호출되지 전까지의 계산 결과물. * [[https://docs.unity3d.com/Documentation/Components/SL-SetTexture.html|Combine에 대한 온라인 도움말]] | Shader "Study/VertexLitTex2" { Properties { _DiffuseColor ("DiffuseColor", COLOR) = (0,0,1,1) _AmbientColor ("AmbientColor", COLOR) = (0,0,1,1) _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" } SubShader { Pass { Material { Diffuse [_DiffuseColor] Ambient [_AmbientColor] } Lighting On SetTexture [_MainTex] { Combine texture * primary } } } } | {{:language:shader:study_vertexlit_tex2_combinemul.png|}} | 텍스쳐 색상(texture)과 이전 라이팅 계산 결과(primary)를 곱해서 화면에 표시한다. ==== Combine ==== [[https://docs.unity3d.com/Documentation/Components/SL-SetTexture.html|Combine에 대한 온라인 도움말]] * 3개까지의 src1~src3 까지 사용가능한 듯 * 가능한 연산 * 곱/합/빼기 Combine의 조합 방식 | combine * | 곱한다. 결과는 다소 어두워진다. 하지만 색상 결합의 기본은 곱이므로 이걸 사용한다. | | ::: | (0.2 * 0.2 = 0.04) 색상이 점점 0(검정)에 가까워지므로. | | ::: | 하지만 1(white)로 곱하면 원래 색상이 나오므로. | | combine + | 더한다. 밝아진다. \\ 점점 1에 가까워지니까. | | combine - | 빼는데.. 이건 좀 미묘. | | combine +- | src1을 src2에 더한 다음, 0.5를 뺀다. (signed add?) | | combine lerp() | src2의 알파값으로 src1(=1)과 src3(=0)사이의 보간 값을 사용한다. | | ::: | 숫자 범위가 (1~0)임의 주의 | | combine * + | src1.rgba * src2.a + src3 . 이건 뭘까.. | | combine * +- | src1.rgba * src2.a + src3 - 0.5 | | combine * - | src1(전체) * src2(알파값) - src3(전체) | src 프로퍼티는 아래 키워드로 변경 가능 * Texture : **%%SetTexture [<텍스쳐 이름>]%%**에서 지정한 텍스쳐. (SetTexture 구문에서 텍스쳐를 제어하려면 가리키는 키워드가 필요하잖아.) * Primary : 정점 색상을 사용한 라이팅 계산 결과. **Material**에 지정한 조명 모델에 대한 계산 결과. * Previous : 바로 직전까지 계산한 텍스쳐 연산 결과. * Constant : Constant is the color specified in ConstantColor combine <연산> %%<보정용 키워드>%% * **double**, **quad** : combine 결과를 x2 또는 x4 SetTexture [_MainTex] { Combine texture * primary DOUBLE } * **src** 프로퍼티에는 **one -** 옵션을 붙여서 반대값을 사용하게 할 수 있다. * **src** : **src alpha**, **alpha**키워드를 붙어서 알파만 사용하게 할 수 있다. | src1 * src2 | src1 + src2 | src1 - src2 | | {{:language:shader:study_vertexlit_tex2_combinemul.png?200|}} | {{:language:shader:study_vertexlit_tex2_combineadd.png?200|}} | {{:language:shader:study_vertexlit_tex2_combineminus.png?200|}} | === 색상과 알파분리 === combine src1 src2, color(alpha) "," 로 색상과 알파 부분을 분리. - "src1 src2"에서는 원래 그대로 적용 - color(alpha)에서는 (1)번 연산에서 적용된 결과에 알파값을 적용 === 그외 === * ConstantColor color \\:Defines a constant color that can be used in the combine command. * matrix [MatrixPropertyName] \\: Transforms texture coordinates used in this command with the given matrix. ==== SetTexutre: 두장의 텍스쳐 ==== combine lerp 활용 텍스쳐만 표시되도록 재질 설정을 삭제하고 텍스쳐만 받는 셰이더 작성 | Shader "Study/TwoTexture" { Properties { _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" _SubTex ("SubTex", 2D) = "white" } SubShader { Pass { SetTexture [_MainTex] SetTexture [_SubTex] { Combine texture * previous } } } } | {{:language:shader:study_two_tex_1.png|}} \\ {{:language:shader:study_two_tex_2.png|}} | * primary 삭제 : primary를 넣으면, 연산된 라이팅 결과가 없기 때문에 검게 처리된다. * _MainTex 지정 후, \\ 바로 _SubTex로 **previous**로 "곱"연산. * 결과는 두장의 이미지가 겹쳐 보인다. 두번째 텍스쳐는 알파값이 있는 투명한 이미지인데, 투명 처리를 하지 않아서 그림이 깨져보인다. **combine lerp()**로 알파를 반영 해본다. // texture의 알파값으로 src1, src2의 비율을 조정한다. 알파가 1(not 투명) _SubTex값을 사용, 0에 가까워질수록 previous를 사용 SetTexture [_SubTex] { Combine texture lerp(texture) previous } 셰이더 수정 | Shader "Study/TwoTexture" { Properties { _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" _SubTex ("SubTex", 2D) = "white" } SubShader { Pass { SetTexture [_MainTex] SetTexture [_SubTex] { Combine texture lerp(texture) previous } } } } | {{:language:shader:study_two_tex_3.png|}} | ===== Blend ===== 반투명 효과 같은, "색상섞은 후 효과"를 얻으려면 **Blend** 로 조합 방법을 적는다. * [[https://docs.unity3d.com/Documentation/Components/SL-Blend.html|Unity3d Blending]] 기본 포맷 Blend (새로 찍을 색상 값) SrcFactor * (기존 배경의 색상) DstColor 색상을 섞겠다는 뜻인데, SrcFactor와 DstFactor에는 블렌딩에 사용될 색상 속성(Blend Factor)을 지정해야 한다. Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha 원래 문서의 설명(이 명료해서) 이 경우에 만약 오브젝트의 알파값이 0.6 이라고 한다면, SrcAlpha = 0.6 이고 OneMinusSrcAlpha = 0.4 이므로 오브젝트 색상과 배경 색상은 60% 대 40% 비율로 섞여서 결국 오브젝트가 반투명하게 보이는 효과를 나타내는 것입니다. * Factor라는 것에 유의해야 하는데, * OneMinusAlpha는 원본 색상에서의 (1-Alpha)값을 배경색에 대한 알파값으로 적용하라는 뜻. 0~1 사이의 색상이나 알파 값을 어디에서 가져올 것이냐에 대한 **선택 구문** **잡...** | Blend SrcAlpha DstAlpha | 이 경우, 둘다 0.6이면 어떻게 될려나. 최대값은 1이니까 | ==== 구문의 위치 ==== SubShader, Pass의 안쪽에 위치. ==== 오브젝트를 반투명하게 표시 ==== 텍스쳐 두장만 표시하는 셰이더에, **Blend를 넣어 봅니다.** | Shader "Study/TransObject" { Properties { _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {} _SubTex ("SubTex", 2D) = "white" {} } SubShader { Pass { Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha SetTexture [_MainTex] SetTexture [_SubTex] { Combine texture lerp(texture) previous } } } } | {{:language:shader:study_transobject_1.png|}} | Blend만 넣어서는 결과가 나오지 않음. 어느 정도의 알파값을 SrcAlpha로 지정할 것인지 정할 수 있는 코드를 넣어야 하는데, 색상값을 입력 받아 \\ 이 색상의 알파값을 최종 알파값으로 사용하도록 코드를 추가. | Shader "Study/TransObject" { Properties { _Alpha ("AlphaColor", COLOR) = (0,0,0,1) _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {} _SubTex ("SubTex", 2D) = "white" {} } SubShader { Pass { Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha SetTexture [_MainTex] SetTexture [_SubTex] { ConstantColor[_Alpha] Combine texture lerp(texture) previous, constant } } } } | {{:language:shader:study_transobject_2.png|}} | | ::: | {{:language:shader:study_transobject_3.png|}} | * _Alpha라는 컬러 값을 받는 프로퍼티 추가 * SubShader > Pass > 두번째 SetTexutre 에, **ConstantColor** 키워드로 색상 숫자값을 선언하고, * combine에서 텍스쳐 연산 이후에 * 얼마나 알파 값을 적용할 것인지 _Alpha를 사용하도록 코드 추가 렌더링 큐를 설정하지 않는데도 앞뒤 제대로 나오니.. 쩝인데. 혹시 모르니, 오브젝트의 앞 뒤로 반투명하게 나와야 할게 제대로 나오지 않는다면 렌더링 큐 설정이 필요하다는 뜻. Shader "Study/TransObject" { Properties { _Alpha ("AlphaColor", COLOR) = (0,0,0,1) _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {} _SubTex ("SubTex", 2D) = "white" {} } SubShader { Tags { "Queue" = "Transparent" } Pass { Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha SetTexture [_MainTex] SetTexture [_SubTex] { ConstantColor[_Alpha] Combine texture lerp(texture) previous, constant } } } } 렌더링 큐를 Transparent로 설정해서, Transparent 에 해당되는 녀석들이 그려질때 같이 그려지도록 설정한다. ==== 렌더링 큐 ==== 오브젝트가 렌더링 되는 순서를 정할 수 있는데, 5단계가 기본이다. ^ 키워드 ^ 숫자인덱스 ^ 설명 ^ | Background | 1000 | 가장 먼저 그린다. 다른 것들에 가린다는 뜻 | | Geometry \\ 기본값 | 2000 | 대부분 여기에 해당됨. 반투명 오브젝트 위주 | | AlphaTest | 2450 | 반투명한 Geometry? 가 뭐지? 나무? 알파 테스트를 필요 있는 것. | | Transparent | 3000 | 투명한 (유리, 파티클) 오브젝트는 여기로 와야 함. 이게 거의 많이 쓰일 것 같은데.. | | Overlay | 4000 | 가장 나중에 그리는데, 언제든 보이는 가장 앞에 있는 (렌즈플레어 같은) 오브젝트 | 렌더링 큐는 **Tag** 키워드로 입력하는데, * SubShader에 위치할 수도 있고, * Pass 구문 안에도 넣을 수 있다. Tags = { "Queue" = "Transparent" } 또한 기본 키워드에 숫자를 더하거나 빼서 렌더링 순서를 임의 설정할 수 있다. Tags = { "Queue" = "Geometry+1" } ====== 색상 ====== 셰이더에서도 색상값은 (0~1) 사이의 값을 사용. * 순서 : RGBA * Color( 1, 1, 1, 1 ) : Color ( , , , ) ===== 색상 연산 ===== 범위 값이, 0~1 사이 값인 것만 주의 하면 연산할때 도움이 된다. * 곱 * 큰수와 작은수를 곱하면 색상값이 더 작아지는데 조심. ( 0.1 * 0.01, 작아지지잖아 ) * Pow 함수를 사용할때는 요 주의 * 합 * 곱보다는 숫자 변화가 적지만 * 더한다는건 더 흰색에 가까워진다는 뜻이므로