Unity3D技术之Unity 3.x 着色器转换指南

Unity 3的渲染系统引入了许多新功能和变更，ShaderLab也进行了相应的更新。在Unity 2.x中使用的一些高级着色器，特别是采用逐像素照明的着色器，需要更新适配到Unity 3。若在更新过程中遇到问题，欢迎向我们寻求帮助。

当在Unity 3.x中打开Unity 2.x工程时，系统会尽量自动升级着色器文件。下面将详细列出着色器的所有更改，以及在需要手动升级着色器时的具体做法。

逐像素照明着色器

在Unity 2.x里，编写能够照亮每个像素的着色器是一项复杂的工作。这些着色器通常包含多个通道，每个通道都带有LightMode标签（常见的有PixelOrNone、Vertex和Pixel）。在Unity 3.0中引入了延迟照明（Deferred Lighting）功能，并对旧的向前渲染进行了更改。为了更好地与灯光进行交互，我们需要一种更简单、功能更强大且面向未来的着色器编写方法。因此，所有旧的逐像素照明着色器都需要重写为表面着色器（Surface Shaders）。

Cg着色器更改

内置 “glstate” 变量重命名

在Unity 2.x中，可以通过glstate.matrix.mvp等内置Cg名称来访问一些内置变量，例如模型 视图 投影矩阵。然而，在某些平台上，这种访问方式是不可行的。所以在Unity 3.0中，对这些内置变量进行了重命名。在升级工程时，所有这些替换工作将自动完成：

• glstate.matrix.mvp 替换为 UNITY_MATRIX_MVP
• glstate.matrix.modelview[0] 替换为 UNITY_MATRIX_MV
• glstate.matrix.projection 替换为 UNITY_MATRIX_P
• glstate.matrix.transpose.modelview[0] 替换为 UNITY_MATRIX_T_MV
• glstate.matrix.invtrans.modelview[0] 替换为 UNITY_MATRIX_IT_MV
• glstate.matrix.texture[0] 替换为 UNITY_MATRIX_TEXTURE0
• glstate.matrix.texture[1] 替换为 UNITY_MATRIX_TEXTURE1
• glstate.matrix.texture[2] 替换为 UNITY_MATRIX_TEXTURE2
• glstate.matrix.texture[3] 替换为 UNITY_MATRIX_TEXTURE3
• glstate.lightmodel.ambient 替换为 UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT
• glstate.matrix.texture 替换为 UNITY_MATRIX_TEXTURE

语义变化

对于顶点至片段（vertex - to - fragment）结构的位置（position）语义，建议使用 SV_POSITION（而不是 POSITION）。

更严格的错误检查

根据不同的平台，可能会使用Cg之外的其他编译器（例如Windows中的HLSL）来编译着色器，这些编译器的错误检查更为严格。常见的情况如下：

• 语义指定要求：所有顶点/片段着色器的输入和输出都需要指定“语义（semantics）”。在Unity 2.x中，允许不指定任何语义（在这种情况下，将使用一些 TEXCOORD），但在Unity 3.0中，语义是必需的。
• 输出变量写入要求：需要写入所有着色器的输出变量。例如，如果有 float4 color：COLOR 作为顶点着色器的输出，就不能只写入rgb分量，而让alpha分量未初始化。

其他更改

去除 RECT 纹理

在Unity 2.x中，RenderTextures可以不是二次幂尺寸，这类纹理被称为“RECT”纹理。它们在着色器属性中由“RECT”纹理类型指定，在Cg着色器中用作 samplerRECT、texRECT 等。RECT纹理的坐标在OpenGL中是一个特例：以像素为单位。而在所有其他平台上，纹理坐标与任何其他纹理一样，范围从0.0到1.0。

在Unity 3.0中，我们决定去除这个OpenGL特例，对非二次幂RenderTextures进行同等对待。建议使用与 sampler2D 和 tex2D 类似的用法来替代 samplerRECT、texRECT。同时，如果正在进行任何特殊的OpenGL像素寻址操作，则需要从着色器中删除相关代码。例如，只保留非OpenGL部分（可以在着色器中查找 SHADER_API_D3D9 或 SHADER_API_OPENGL 宏）。