这篇主要总结Unity中ShaderLab的着色器代码实现总结，需要有一定图形学基础和ShaderLab基础；
一、着色器 1.顶点片元着色器分顶点着色器和片元着色器，对应渲染管线的顶点变换和片元着色阶段；
最简单的顶点片元着色器：
Shader "MyShader/VertexFragmentShader" { Properties{ _MainColor("MainColor",Color) = (1,1,1,1) } SubShader { Tags { "RenderType" = "Opaque" } Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag float4 _MainColor; float4 vert(float4 v:POSITION) :SV_POSITION { return UnityObjectToClipPos(v); } fixed4 frag () : SV_Target { return _MainColor; } ENDCG } } } 2.表面着色器将顶点和片元着色器再进行一层封装；
通过表面函数控制反射率，光滑度，透明度等；
通过光照函数选择要使用的光照模型；
表面着色器提供了便利，但是也降低了***度；
表面着色器能实现的，顶点片元着色器都可以实现，但顶点片元着色器的可操作性更高，性能也更好；
简单的表面着色器：
Shader "MyShader/SurfaceShader" { SubShader { Tags { "RenderType"="Opaque" } CGPROGRAM //表面着色器,使用Lambert光照 #pragma surface surf Lambert struct Input { float4 color :COLOR; }; void surf(Input IN,inout SurfaceOutput o) { o.Albedo = 1; } ENDCG } Fallback "Diffuse" } 3.固定函数着色器已基本弃用不分析了；
二、光照模型 1.逐顶点光照(Gourand Shading)在顶点着色器计算光照；顶点数目比片元少，计算量也少，通过线性插值得到每个像素的光照；
所以非线性光照计算时会出错——高光（后面会写）；
v2f vert(a2v v) { v2f o; //顶点变换到裁剪空间 o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); //环境光 fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz; //世界空间下法线 fixed3 worldNormal = normalize(mul(v.normal,unity_WorldToObject)); //世界空间下光照方向 fixed3 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz); //点成光照和法线得出漫反射方向，satruate取区间0-1; fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLight)); //环境光+漫反射 o.color = ambient + diffuse; return o; } 2.逐片元光照(Phong Shading)在片元着色器计算光照；根据每个片元的法线计算光照；效果好计算量大，也叫phong插值；
v2f vert(a2v v) { v2f o; //顶点变换到裁剪空间 o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); //传递世界坐标法线到片元着色器 o.worldNormal = mul(v.normal,unity_WorldToObject); return o; } fixed4 frag(v2f v) :SV_Target{ //环境光 fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz; //归一化世界法线 fixed3 worldNormal = normalize(v.worldNormal); //归一化世界空间下光照方向 fixed3 worldLight = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz); //求漫反射 fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * saturate(dot(worldNormal, worldLight)); //相加环境光和漫反射 fixed3 color = ambient + diffuse; return fixed4(color,1.0); }这也是Lambert光照模型的算法；
3.HalfLambert 光照v社做半条命使用一个标准，计算漫反射时候结果+0,5；这样对暗部有很大的优化；
//HalfLambertParma fixed halfLambert = dot(worldNormal, worldLight) * 0.5 + 0.5; //使用halfLambert计算漫反射 fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * _Diffuse.rgb * halfLambert; 4.逐顶点高光上面说的逐顶点计算光照对非线性光照会有错误；
高光由反射导致，和观察方向、光线方向有关；具体关系参考图形学基础；
在顶点着色器函数中添加：
//根据法线和光线方向用reflect方法计算反射方向 fixed3 reflectDir = normalize(reflect(-worldLight, worldNormal)); //计算观察方向，摄像机位置-顶点位置（要求同在世界坐标系下） fixed3 viewDir = normalize(_WorldSpaceCameraPos.xyz - mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex).xyz); //Phong光照模型中高光计算公式，_Specular颜色，_Gloss粗糙度，_LightColor0系统参数光照颜色 fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(saturate(dot(reflectDir, viewDir)), _Gloss); o.color = ambient + diffuse + specular; 5.逐像素高光将逐顶点高光代码发放在片元着色器中执行；
6.Bline-Phong光照模型上面逐顶点和逐像素高光都是使用Phong光照模型；
求高光的时候使用reflect函数计算反射向量，计算比较大；
Bline-Phong使用（光线方向+观察方向）来替代反射向量；
//世界光线方向和观察方向中间方向; fixed3 halfDir = normalize(worldLight + viewDir); //使用halfDir来计算高光 fixed3 specular = _LightColor0.rgb * _Specular.rgb * pow(max(0, dot(worldNormal, halfDir)), _Gloss); fixed3 color = ambient + diffuse + specular; 三、纹理贴图 1.单张纹理使用纹理取样替代纯色，在片元着色器中对纹理贴图取样，修改像素颜色；