详细解释下Unity ShaderLab的内置常用的所有函数

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列出常用的ShaderLab函数，解释下用法与函数的大致实现

卢汉不是鹿晗5
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在Unity中，ShaderLab语言用于编写着色器，这些着色器定义了物体在游戏中的外观。ShaderLab本身并不直接支持函数定义，但可以在ShaderLab中嵌入HLSL代码片段，通过HLSL来使用各种内置函数。HLSL（High-Level Shading Language）是一种高级着色语言，广泛用于DirectX图形编程。

下面是一些常用的HLSL内置函数，这些函数可以直接在ShaderLab的CGPROGRAM或HLSLPROGRAM块中使用。这些函数可以用来执行各种数学运算、纹理采样、颜色操作等任务。注意，虽然这些函数是HLSL的一部分，但在Unity中使用时，它们通常被包含在ShaderLab的CGPROGRAM或HLSLPROGRAM部分。

数学函数

  1. sin, cos, tan: 计算正弦、余弦和正切值。

    • 例如：float s = sin(PI / 4);

  2. asin, acos, atan: 反三角函数，计算反正弦、反余弦和反正切。

    • 例如：float angle = asin(0.5);

  3. pow: 指数运算。

    • 例如：float p = pow(2, 8); // 256

  4. sqrt: 平方根。

    • 例如：float s = sqrt(9); // 3

  5. abs: 绝对值。

    • 例如：float a = abs(-5); // 5

  6. fmod: 浮点数取模。

    • 例如：float f = fmod(5.5, 2); // 1.5

向量和矩阵函数

  1. dot: 点积。

    • 例如：float d = dot(float3(1, 0, 0), float3(0, 1, 0)); // 0

  2. cross: 叉积。

    • 例如：float3 c = cross(float3(1, 0, 0), float3(0, 1, 0)); // (0, 0, 1)

  3. length: 向量长度。

    • 例如：float l = length(float3(1, 1, 1)); // sqrt(3)

  4. normalize: 归一化向量。

    • 例如：float3 n = normalize(float3(1, 1, 1)); // (1/sqrt(3), 1/sqrt(3), 1/sqrt(3))

  5. reflect: 反射向量。

    • 例如：float3 r = reflect(float3(1, 1, 1), float3(0, 1, 0));

颜色和纹理函数

  1. tex2D: 2D纹理采样。

    • 例如：half4 color = tex2D(_MainTex, uv);

  2. lerp: 线性插值。

    • 例如：float4 result = lerp(color1, color2, t);

  3. saturate: 将值限制在0到1之间。

    • 例如：float s = saturate(-0.5); // 0

其他

  1. step: 如果x < y，则返回0；否则返回1。

    • 例如：float s = step(0.5, 0.7); // 1

  2. smoothstep: 平滑的0到1之间的过渡。

    • 例如：float smooth = smoothstep(0.2, 0.8, 0.5);

以上只是HLSL内置函数的一小部分，实际应用中可能需要根据具体需求选择合适的函数。在Unity中使用这些函数时，请确保将它们正确地集成到你的ShaderLab脚本中，特别是在CGPROGRAM或HLSLPROGRAM块内。

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