Unity Shader Graph（着色器视图）速查表

这是 Unity Shader Graph（着色器视图）的可视化速查表。该工具用于在流行的游戏引擎 Unity 中创建自定义着色器材质。

#Shader Graph 节点

我们使用 SAIT 来表示输出类型与输入类型相同。

#1. 属性

#定位

Position (位置) - 提供顶点位置

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector3 提供顶点位置

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector3`	提供顶点位置

Normal (法线) - 提供表面法线方向

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector3 提供表面法线

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector3`	提供表面法线

World Position (世界位置) - 返回对象的世界空间位置

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector3 世界空间位置

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector3`	世界空间位置

Object Position (对象位置) - 返回对象的局部空间位置

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector3 局部空间位置

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector3`	局部空间位置

Screen Position (屏幕位置) - 返回对象的屏幕空间位置

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector4 屏幕空间位置

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector4`	屏幕空间位置

Camera Position (摄像机位置) - 返回摄像机的世界空间位置

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector3 摄像机世界空间位置

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector3`	摄像机世界空间位置

#计时

Time (时间) - 输出各种与时间相关的值

输入

- - -

/ 无输入

-	-	-
/	无输入

输出

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`Float`	时间 (T) - 自着色器启动以来经过的总时间
`Float`	正弦时间 (T/8π) - 基于时间的正弦波
`Float`	余弦时间 (T/8π) - 基于时间的余弦波
`Float`	增量时间 - 上一帧与当前帧之间经过的时间

#2. 数学运算

#基本数学运算

Add (加法) - 将两个值相加

输入

- - -

Float
Vector 第一个值

Float
Vector 第二个值
输出

- - -

SAIT 两个输入的和

-	-	-
`Float` `Vector`	第一个值
`Float` `Vector`	第二个值

-	-	-
SAIT	两个输入的和

Subtract (减法) - 从一个值中减去另一个值

输入

- - -

Float
Vector 被减数

Float
Vector 减数
输出

- - -

SAIT 两个输入的差

-	-	-
`Float` `Vector`	被减数
`Float` `Vector`	减数

-	-	-
SAIT	两个输入的差

Multiply (乘法) - 将两个值相乘

输入

- - -

Float
Vector
Matrix 第一个值

Float
Vector
Matrix 第二个值
输出

- - -

SAIT 两个输入的积

-	-	-
`Float` `Vector` `Matrix`	第一个值
`Float` `Vector` `Matrix`	第二个值

-	-	-
SAIT	两个输入的积

#高级数学运算

Power (幂) - 计算输入的幂

输入

- - -

Float 底数

Float 指数
输出

- - -

Float 底数相对于指数的幂的结果

-	-	-
`Float`	底数
`Float`	指数

-	-	-
`Float`	底数相对于指数的幂的结果

Sqrt (平方根) - 输入的平方根

输入

- - -

Float 输入值
输出

- - -

Float 输入的平方根

-	-	-
`Float`	输入值

-	-	-
`Float`	输入的平方根

Abs (绝对值) - 输出绝对值

输入

- - -

Float
Vector 输入值
输出

- - -

SAIT 输入的绝对值

-	-	-
`Float` `Vector`	输入值

-	-	-
SAIT	输入的绝对值

Dot Product (点积) - 计算两个向量之间的点积

输入

- - -

Vector3
Vector4 第一个向量

Vector3
Vector4 第二个向量
输出

- - -

Float 点积结果

-	-	-
`Vector3` `Vector4`	第一个向量
`Vector3` `Vector4`	第二个向量

-	-	-
`Float`	点积结果

Cross Product (叉积) - 计算两个向量之间的叉积

输入

- - -

Vector3 第一个向量

Vector3 第二个向量
输出

- - -

Vector3 叉积结果

-	-	-
`Vector3`	第一个向量
`Vector3`	第二个向量

-	-	-
`Vector3`	叉积结果

#三角函数

Sin (正弦) - 输出输入的正弦值

输入

- - -

Float 输入（弧度）
输出

- - -

Float 输入的正弦值

-	-	-
`Float`	输入（弧度）

-	-	-
`Float`	输入的正弦值

Cos (余弦) - 输出输入的余弦值

输入

- - -

Float 输入（弧度）
输出

- - -

Float 输入的余弦值

-	-	-
`Float`	输入（弧度）

-	-	-
`Float`	输入的余弦值

#插值

Lerp (线性插值) - 在两个值之间进行线性插值

输入

- - -

Float
Vector 起始值

Float
Vector 结束值

Float
Vector 插值因子 (T)
输出

- - -

SAIT 插值结果

-	-	-
`Float` `Vector`	起始值
`Float` `Vector`	结束值
`Float` `Vector`	插值因子 (T)

-	-	-
SAIT	插值结果

Step (阶跃) - 在两个阈值之间创建一个阶跃

输入

- - -

Float
Vector 阈值

Float
Vector 输入
输出

- - -

SAIT 阶跃结果

-	-	-
`Float` `Vector`	阈值
`Float` `Vector`	输入

-	-	-
SAIT	阶跃结果

#3. 颜色处理

#基本颜色操作

Color (颜色) - 提供一个恒定的颜色值

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector4 RGBA 颜色值

-	-	-
/	无输入

-	-	-
`Vector4`	RGBA 颜色值

Add Color (颜色相加) - 将两个颜色值相加

输入

- - -

Vector4 第一个颜色

Vector4 第二个颜色
输出

- - -

Vector4 两个颜色的和

-	-	-
`Vector4`	第一个颜色
`Vector4`	第二个颜色

-	-	-
`Vector4`	两个颜色的和

Multiply Color (颜色相乘) - 将两个颜色值相乘

输入

- - -

Vector4 第一个颜色

Vector4 第二个颜色
输出

- - -

Vector4 两个颜色的积

-	-	-
`Vector4`	第一个颜色
`Vector4`	第二个颜色

-	-	-
`Vector4`	两个颜色的积

Lerp Color (颜色插值) - 在两个颜色之间进行插值

输入

- - -

Vector4 起始颜色

Vector4 结束颜色

Float 插值因子 (T)
输出

- - -

Vector4 插值后的颜色

-	-	-
`Vector4`	起始颜色
`Vector4`	结束颜色
`Float`	插值因子 (T)

-	-	-
`Vector4`	插值后的颜色

#颜色调整

Saturation (饱和度) - 调整输入颜色的饱和度

输入

- - -

Vector4 输入颜色

Float 饱和度因子
输出

- - -

Vector4 调整后的颜色

-	-	-
`Vector4`	输入颜色
`Float`	饱和度因子

-	-	-
`Vector4`	调整后的颜色

Contrast (对比度) - 调整输入颜色的对比度

输入

- - -

Vector4 输入颜色

Float 对比度因子
输出

- - -

Vector4 调整后的颜色

-	-	-
`Vector4`	输入颜色
`Float`	对比度因子

-	-	-
`Vector4`	调整后的颜色

Hue (色相) - 调整输入颜色的色相

输入

- - -

Vector4 输入颜色

Float 色相偏移量
输出

- - -

Vector4 色相偏移后的颜色

Invert Colors (反色) - 反转输入颜色

输入

- - -

Vector4 输入颜色
输出

- - -

Vector4 反转后的颜色

Replace Color (替换颜色) - 将输入中的特定颜色替换为新颜色

输入

- - -

Vector4 输入颜色

Vector4 目标颜色

Vector4 替换颜色
输出

- - -

Vector4 替换值后的颜色

White Balance (白平衡) - 调整输入颜色的白平衡

输入

- - -

Vector4 输入颜色

Float 色温值

Float 色调值
输出

- - -

Vector4 调整后的颜色

#通道操作

Channel Mixer (通道混合器) - 独立修改颜色通道

输入

- - -

Vector4 输入颜色

Float 红色通道乘数

Float 绿色通道乘数

Float 蓝色通道乘数
输出

- - -

Vector4 修改后的颜色

#4. 纹理处理

#采样

Sample Texture (采样纹理) - 从纹理中检索颜色数据

输入

- - -

Texture (sampler) 纹理输入

Vector2 UV 坐标
输出

- - -

Vector4 来自纹理的颜色数据

UV (UV坐标) - 提供用于纹理映射的 UV 坐标

输入

- - -

/ 无输入
输出

- - -

Vector2 UV 坐标

#操作

Tiling Offset (平铺偏移) - 调整纹理的平铺和偏移

输入

- - -

Vector2 平铺值

Vector2 偏移值
输出

- - -

Vector2 修改后的 UV 坐标

Distortion (扭曲) - 扭曲对象表面

输入

- - -

Float 扭曲强度

Vector2 UV 坐标
输出

- - -

Vector2 扭曲后的 UV 坐标

Parallax (视差) - 使用视差映射模拟深度

输入

- - -

Texture (sampler) 输入纹理

Vector2 UV 坐标

Float 深度值
输出

- - -

Vector2 调整后的 UV 坐标

#5. 特效

#视觉特效

Fresnel Effect (菲涅尔效应) - 在对象边缘创建辉光效果

输入

- - -

Vector3 视图方向

Float 特效强度
输出

- - -

Float 菲涅尔效应值

Dissolve (溶解) - 生成溶解过渡效果

输入

- - -

Texture (sampler) 输入纹理

Float 溶解阈值
输出

- - -

Vector4 溶解效果输出

#反射

Reflection (反射) - 基于表面法线方向进行反射

输入

- - -

Vector3 入射方向

Vector3 表面法线
输出

- - -

Vector3 反射方向

#自定义函数节点

#创建自定义函数节点的步骤

步骤 1：在 Shader Graph 中添加自定义函数节点
- 在 Shader Graph 中右键单击并选择 “Create Node” > “Custom Function”。
- 选择 “String”（用于内联 HLSL 代码）或 “File”（用于外部 HLSL 文件）。
步骤 2：在 Shader Graph 中配置节点
- 设置节点的名称。
- 如果使用 “File”，请确保外部 HLSL 文件名与 HLSL 文件中定义的函数名完全匹配。这可确保在 Shader Graph 管道中正确引用该函数。
  
  示例：如果文件名为 CustomFunction.hlsl，则其中的函数也应命名为 CustomFunction。
步骤 3：在 Shader Graph 中添加输入/输出
- 在 Shader Graph 中为自定义函数定义所需的 Inputs 和 Outputs。这些将自动为您生成端口以连接其他节点。
  
  示例：
  - 输入：Float (时间), Vector3 (位置)
  - 输出：Vector3 (新位置)
  在自定义 HLSL 代码中，in 和 out 参数对应于这些输入和输出：
  - in 表示进入函数的数据（例如，time、position）。
  - out 定义返回值（例如，修改后的 position）。
步骤 4：编写 HLSL 代码
- 如果使用 “String” 选项：
  - 直接在 Shader Graph 中的自定义函数节点编辑器内编写 HLSL 代码。
  - 确保 in 和 out 参数与您在 Shader Graph 中定义的输入和输出匹配。
  - 内联代码示例 (使用 “String” 模式)：
```
float3 CustomPosition(in float time, in float3 position, out float3 newPosition) {
  newPosition = position + float3(sin(time), cos(time), 0.0);
  return newPosition;
}
```
- 如果使用 “File” 选项：
  - 在外部 .hlsl 文件中编写 HLSL 代码，并在 Shader Graph 中引用该文件。
  - 外部 HLSL 文件示例 (使用 “File” 模式)：
    1. 1. 创建一个 HLSL 文件，名为 CustomPosition.hlsl。
    2. 2. 在文件中编写自定义函数。in 和 out 参数应与 Shader Graph 输入和输出匹配。
```
float3 CustomPosition(in float time, in float3 position, out float3 newPosition) {
  newPosition = position + float3(sin(time), cos(time), 0.0);
  return newPosition;
}
```
    1. 3. 将文件保存在您的项目目录中，例如 Assets/Shaders/CustomPosition.hlsl。
    2. 4. 在 Shader Graph 中链接文件：
    - 在自定义函数节点中，切换到 “File” 模式并引用 CustomPosition.hlsl。
步骤 5：在 Shader Graph 中使用节点
- 将自定义函数节点的输入端口连接到其他节点（例如 Time 和 Position），以将数据馈送到自定义函数中。
- 连接输出端口以在 Shader Graph 管道中应用函数结果。
- 示例管道：
  - 输入：Time (浮点型) 和 Position (向量)
  - 输出：Modified Position (带有新位置的向量)
  这将使自定义节点根据着色器中的时间更新对象的位置。

#另请参阅

Unity Shader Graph 文档 (docs.unity3d.com)
Tianle Yuan 的 Unity 视觉效果笔记 (yuantianle.com)

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Texture (sampler)	输入纹理
`Vector2`	UV 坐标
`Float`	深度值

Unity Shader Graph（着色器视图） 速查表