着色器语言

以下是主流的几种着色器语言：

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1. HLSL (High-Level Shading Language)

这是你在Unity中最主要、最应该学习的语言。

• 开发方：微软 (Microsoft)

• 主要应用平台 ：Unity、DirectX (Windows, Xbox)

• 特点：

  • 语法与C语言非常相似，易于学习。

  • Unity内置渲染管线和URP/HDRP的默认着色器编程语言。你在CGPROGRAM块中编写的代码其实就是HLSL。

  • 拥有丰富的内置函数和宏（通过包含 UnityCG.cginc, Lighting.cginc 等文件），极大地简化了开发。

  • 与DirectX生态深度绑定，性能优化良好。

• 在你提供的代码中的体现 ：
  CGPROGRAM 和 ENDCG 之间的所有代码，包括 #include "Lighting.cginc"、struct 定义、vert 和 frag 函数，都是HLSL。

2. GLSL (OpenGL Shading Language)

OpenGL/WebGL生态的标准语言。

• 开发方：Khronos Group

• 主要应用平台 ：OpenGL (macOS, Linux, 移动端)、Vulkan、WebGL、Unity GLSL ES（用于移动端和WebGL）

• 特点：

  • 同样是类C语法，但与HLSL在内置变量名和函数名上有较大差异。

  • 是WebGL的唯一选择。

  • 在Unity中，你可以通过 GLSLPROGRAM 代替 CGPROGRAM 来编写GLSL代码，但这通常只用于针对特定平台（如WebGL）的优化，不常见。

• 与HLSL的简单对比：

  功能	HLSL (Unity)	GLSL
  顶点位置	v.vertex : POSITION	in vec3 position;
  变换矩阵	UNITY_MATRIX_MVP	gl_ModelViewProjectionMatrix (旧版)
  采样纹理	tex2D(_MainTex, uv)	texture2D(_MainTex, uv)

3. Cg (C for Graphics)

曾经是Unity的默认语言，现在可以看作是HLSL的前身和超集。

• 开发方：NVIDIA

• 主要应用平台 ：Unity (旧版本)、NVIDIA硬件

• 现状：

  • 在Unity早期，Cg是标准的着色器语言。它的语法与HLSL几乎完全相同。

  • 如今，Unity已经官方从Cg迁移到了HLSL 。但你仍然会看到很多教程和老Shader代码使用 CGPROGRAM，这是因为Unity为了保持兼容性，依然保留了这个关键字，并将其编译为HLSL。所以，你现在在Unity里学的"Cg"，其实就是HLSL。

4. ShaderLab

Unity特有的声明式配置语言，它不是编程语言。

• 角色 ：它是Shader的"外壳 "或"包装器"。

• 作用：

  • 组织Shader的整体结构（Shader, Properties, SubShader, Pass）。

  • 声明在材质面板中显示的属性（_MainTex, _Color）。

  • 配置渲染状态（如深度测试 ZWrite、剔除模式 Cull、混合模式 Blend）。

  • 指定真正的代码块（用 CGPROGRAM/ENDCG 包裹HLSL代码）。

• 在你代码中的体现 ：

  从 Shader "Custom/..." 开始，到 Properties, SubShader, Pass 等所有非CGPROGRAM块的代码都是ShaderLab。

5. 可视化编程工具 (Shader Graph)

这不是传统意义上的语言，而是现代的游戏开发方式。

• 代表工具 ：Unity的 Shader Graph 、UE4/UE5的 Material Editor

• 特点：

  • 无需编写代码，通过连接节点来创建着色器。

  • 非常直观，易于学习和迭代，艺术家也能参与制作。

  • 是Unity URP/HDRP和UE引擎的现代标准做法。

  • 底层最终会自动生成对应的HLSL或GLSL代码。

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总结与给初学者的建议

语言/工具	在Unity中的角色	学习优先级
HLSL	核心编程语言，实现所有逻辑计算	必学 (最高)
ShaderLab	组织与配置框架，定义属性和渲染状态	必学 (最高)
Shader Graph	可视化创作工具，用于URP/HDRP	强烈推荐 (现代工作流)
Cg	HLSL的前身，语法兼容，可视为HLSL	了解即可
GLSL	用于OpenGL/WebGL平台，与HLSL相似但有差异	有特定目标平台（如WebGL）时再学

学习路径建议：

1. 从 HLSL + ShaderLab 开始 ：就像你提供的这段代码一样。这是理解着色器原理的基础。先学会写标准的Surface Shader和Unlit Shader，理解顶点和片元着色器的流程。

2. 同时熟悉 Shader Graph ：尝试用Shader Graph重现你用代码实现的效果。这能帮你直观地理解每个节点（如Dot Product, Lerp, Fresnel Effect) 对应的数学运算和逻辑。

3. 明白它们的关系 ：ShaderLab 是外壳，HLSL 是内核。你编写Shader的过程就是：用ShaderLab定义属性和结构，然后在CGPROGRAM块中写入HLSL代码来实现核心功能。