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Unity Shader Properties详解

ai 2025/7/7 11:08:13

在Unity中，Shader的Properties部分是一个非常重要的组成部分。它允许开发者为Shader定义可以在Unity编辑器中调整的参数，例如颜色、纹理、浮点数或向量等。通过Properties，用户无需修改Shader代码，就能在材质（Material）面板中直观地调整Shader的外观和行为。

Properties的作用

Properties在Shader中主要有以下几个作用：

定义可调参数：通过Properties，开发者可以声明Shader中需要调整的变量，并在Unity编辑器中为这些变量赋值。
与材质交互：用户通过材质面板修改这些参数，直接影响Shader的渲染效果。
代码引用：在Shader的CG/HLSL代码中，可以通过Properties中定义的变量名访问这些参数。

简单来说，Properties是Shader与Unity编辑器之间的桥梁，增强了Shader的灵活性和可交互性。

Properties的语法

Shader "Custom/MyShader"
{Properties{_PropertyName ("Display Name", PropertyType) = DefaultValue// 更多属性...}SubShader{// 着色器代码...}
}

_PropertyName：属性的内部名称，以下划线_开头，用于在Shader代码中引用。
"Display Name"：属性在Unity编辑器中显示的名称，便于用户理解。
Type：属性的数据类型，例如Float、Color、2D等。
DefaultValue：属性的默认值，在材质创建时生效。

常见的属性类型

Unity Shader支持多种属性类型，每种类型对应特定的数据和编辑器控件。以下是常见的类型及其用法：

(1) Float（浮点数）

语法：_FloatProp ("Float Property", Float) = 1.0
用途：用于控制浮点参数，如透明度、强度等。
编辑器显示：一个输入框或滑动条。

(2) Range（范围）

语法：_RangeProp ("Range Property", Range(min, max)) = 0.5
用途：限制浮点数的取值范围，例如透明度（0-1）或缩放（0.1-10）。
编辑器显示：一个滑动条，范围从min到max。

(3) Color（颜色）

语法：_ColorProp ("Color Property", Color) = (1,1,1,1)
用途：定义颜色，例如物体主色调或光照颜色。值范围为(R,G,B,A)，每个分量通常在0-1之间。
编辑器显示：一个颜色选择器。

(4) Vector（向量）

语法：_VectorProp ("Vector Property", Vector) = (0,0,0,0)
用途：存储四维向量，例如UV偏移或方向。
编辑器显示：四个浮点数输入框。

(5) 2D（纹理）

语法：_TextureProp ("Texture Property", 2D) = "white" {}
用途：加载2D纹理，例如漫反射贴图或法线贴图。
编辑器显示：一个纹理选择器。
默认值：可以是"white"（白色）、"black"（黑色）、"gray"（灰色）、"bump"（法线贴图默认值）等Unity内置纹理。
纹理默认值选项：
"white"：全白纹理(RGBA: 1,1,1,1)
"black"：全黑纹理(RGBA: 0,0,0,1)
"gray"：灰色纹理(RGBA: 0.5,0.5,0.5,1)
"bump"：法线贴图蓝色(RGBA: 0.5,0.5,1,1)
"red"：红色纹理(RGBA: 1,0,0,1)
"empty"：完全透明纹理(RGBA: 0,0,0,0)

(6) Cube（立方体贴图）

语法：_CubeProp ("Cube Property", Cube) = "" {}
用途：用于环境反射或天空盒效果。
编辑器显示：一个立方体贴图选择器。

(7) 3D（3D纹理）

语法：_3DProp ("3D Property", 3D) = "" {}
用途：用于体积纹理，例如噪声图。
编辑器显示：一个3D纹理选择器。

属性修饰符

Properties支持一些修饰符，用于控制属性的行为或显示方式。以下是常见的修饰符：

[HideInInspector]

语法：[HideInInspector] _HiddenProp ("Hidden Property", Float) = 1.0
作用：隐藏属性，使其不在材质面板中显示，但仍可在代码中使用。

[NoScaleOffset]

语法：[NoScaleOffset] _TextureProp ("Texture Property", 2D) = "white" {}
作用：对于纹理属性，隐藏缩放（Scale）和偏移（Offset）控件。

[Normal]

语法：[Normal] _NormalMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}
作用：标记该纹理为法线贴图，Unity会自动处理法线解码。

[HDR]

语法：[HDR] _HDRColor ("HDR Color", Color) = (1,1,1,1)
作用：允许颜色值超过1.0，适用于高动态范围（HDR）效果。

[Header] 和 [Space]

用于组织材质Inspector，提高可读性。

[Header(Main Settings)]
_MainTex ("Albedo", 2D) = "white" {}[Space(10)]
[Header(Normal Mapping)]
_BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}

[Toggle] 和 [ToggleOff]

提供布尔值复选框控件：

[Toggle]：值为1时启用
[ToggleOff]：值为0时启用

[Enum]

创建下拉菜单选择控件，可以使用内置枚举或自定义值。

[Enum(UnityEngine.Rendering.CullMode)] _Cull ("Culling Mode", Float) = 2
[Enum(Off,0,On,1)] _ZWrite ("ZWrite", Float) = 1

[KeywordEnum]

生成着色器变体的下拉菜单，并自动定义对应着色器关键字。

[PowerSlider]

创建非线性分布的滑动条控件，使得低值区域有更细致的控制。

[PowerSlider(3.0)] _Shininess ("Shininess", Range(0.01, 1)) = 0.08

4.9 [MainTexture] 和 [MainColor]

标记主纹理和主颜色，用于材质球预览和全局控制。

[MainTexture] _BaseMap ("Base Map", 2D) = "white" {}
[MainColor] _BaseColor ("Base Color", Color) = (1,1,1,1)

在Shader代码中引用Properties

在Shader的CG/HLSL代码中，需要先声明Properties中的变量，然后才能使用它们。声明的类型必须与Properties中定义的类型匹配。

示例：

Properties
{_MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" {}_Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)_FloatValue ("Float Value", Float) = 0.5
}SubShader
{Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment fragsampler2D _MainTex;    // 声明2D纹理float4 _Color;         // 声明颜色（四维向量）float _FloatValue;     // 声明浮点数// 顶点着色器和片段着色器代码...ENDCG}
}

在代码中，_MainTex、 _Color和_FloatValue可以通过材质面板的值直接访问和使用。

实际应用示例

以下是一个简单的漫反射Shader示例，包含主纹理和颜色属性：

Shader "Custom/SimpleDiffuse"
{Properties{_MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" {}_Color ("Diffuse Color", Color) = (1,1,1,1)}SubShader{Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float2 uv : TEXCOORD0;float4 vertex : SV_POSITION;};sampler2D _MainTex;float4 _Color;v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{fixed4 texColor = tex2D(_MainTex, i.uv);return texColor * _Color;}ENDCG}}
}