URP Shader编程规则之Properties

完整Properties示例

Shader "Custom/URPExample"
{
    Properties
    {
        // ========== 1. 基础属性 ==========
        [Header(Base Properties)]
        [MainTexture] _BaseMap("Base Texture", 2D) = "white" {}
        [MainColor] _BaseColor("Base Color", Color) = (1,1,1,1)
        
        // ========== 2. 纹理属性 ==========
        [Header(Texture Maps)]
        [NoScaleOffset] _NormalMap("Normal Map", 2D) = "bump" {}
        _NormalScale("Normal Scale", Float) = 1.0
        
        [HDR] _EmissionMap("Emission Map", 2D) = "black" {}
        [HDR] _EmissionColor("Emission Color", Color) = (0,0,0,1)
        
        _MetallicGlossMap("Metallic (R) Smoothness (A)", 2D) = "white" {}
        _OcclusionMap("Occlusion Map", 2D) = "white" {}
        
        // ========== 3. 数值属性 ==========
        [Header(Surface Properties)]
        [Gamma] _Metallic("Metallic", Range(0.0, 1.0)) = 0.0
        _Smoothness("Smoothness", Range(0.0, 1.0)) = 0.5
        _OcclusionStrength("Occlusion Strength", Range(0.0, 1.0)) = 1.0
        
        // ========== 4. 开关/枚举属性 ==========
        [Header(Options)]
        [Toggle] _UseEmission("Use Emission", Float) = 0
        [Toggle(_PARALLAXMAP)] _UseParallax("Use Parallax", Float) = 0
        [ToggleOff] _SpecularHighlights("Specular Highlights", Float) = 1.0
        [ToggleOff] _EnvironmentReflections("Environment Reflections", Float) = 1.0
        
        [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _SrcBlend("Src Blend", Float) = 1
        [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _DstBlend("Dst Blend", Float) = 0
        [Enum(Off,0,On,1)] _ZWrite("Z Write", Float) = 1
        [Enum(UnityEngine.Rendering.CompareFunction)] _ZTest("Z Test", Float) = 4
        
        // ========== 5. 特殊属性 ==========
        [Header(Advanced)]
        [KeywordEnum(None, Add, Multiply)] _Overlay("Overlay Mode", Float) = 0
        [Space(20)]
        [Vector] _DetailUV("Detail UV Tiling", Vector) = (1,1,0,0)
        [IntRange] _StencilRef("Stencil Reference", Range(0, 255)) = 0
        
        // ========== 6. 自定义编辑器属性 ==========
        [HideInInspector] _QueueOffset("Queue offset", Float) = 0.0
    }
}

URP Shader和内置渲染管线Shader不同的是一个采用CG一个采用HSLS语言。其中关于Properties有一些默认的属性名

Unity 在 ShaderLab + 材质系统里写死的一套【命名约定驱动机制】。

Unity Shader"黑魔法级别的约定系统"**。

你看到的并不是"巧合关联"，而是 Unity 在 ShaderLab + 材质系统里写死的一套【命名约定驱动机制】。

我按底层逻辑 → 具体到你这四个变量，一步一步给你讲清楚。

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一、先给结论（非常重要）

这几个变量之间"能自动关联"，不是因为 Shader 写了什么逻辑，
而是因为 Unity 引擎在 C++ 层对"特定名字"做了硬编码识别。

也就是说：

• ❌ 不是 HLSL 特性
• ❌ 不是 Properties 的能力
• ❌ 不是 URP 的机制
• ✅ 是 Unity 材质系统的"命名协议（Convention）"

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二、_BumpMap 和 _BumpScale 的关系是怎么来的？

// 法线贴图
_BumpMap ("Normal Map", 2D) = "bump" {}
_BumpScale ("Normal Scale", Float) = 1.0

1️⃣ 核心点：Unity"认识" _BumpMap

在 Unity 引擎内部（C++）：

_BumpMap 是 "标准法线贴图槽位名"

一旦你在 Properties 里声明：

_BumpMap ("Normal Map", 2D)

Unity 会自动：

• 把这个贴图当作 法线贴图

• 在材质 Inspector 中：

  • 显示为 Normal Map
  • 启用 Normal Map 的导入校验
  • 自动提示 "Fix Now"

📌 这一切都不是 Shader 代码做的

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2️⃣ 那 _BumpScale 为什么能"跟着它"？

这是第二条硬编码规则：

当 Unity 看到 _BumpMap，
并且同时存在 _BumpScale，
它就认为：这是"法线强度"

所以在 Inspector 里你会看到：

• 法线贴图槽
• 一个 Normal Scale 滑条

📌 注意重点：

Shader 并不知道 _BumpScale 是干嘛的

Shader 只知道：这是一个 float

是否"关联"，完全是 Inspector UI 逻辑

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3️⃣ Shader 里发生了什么？

Shader 里你必须自己用它：

float4 normalTS = UnpackNormalScale(
    SAMPLE_TEXTURE2D(_BumpMap, sampler_BumpMap, uv),
    _BumpScale
);

👉 不写这行，_BumpScale 一点用都没有

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三、_MainTex 和 _MainTex_ST 的关系（这是更典型的）

_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
_MainTex_ST ("Texture Tiling/Offset", Vector) = (1,1,0,0)

这个关系更底层、更硬。

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1️⃣ _MainTex 是"主纹理"的保留名

Unity 内部规定：

_MainTex = 主纹理（Base Map / Albedo）

所以它会：

• 在材质 Inspector 中作为主贴图
• 被很多系统默认引用（UI、粒子、SRP）

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2️⃣ _MainTex_ST 是 Unity 自动生成 / 识别的变量

ST 是什么？

ST = Scale + Translation

即：

xy → Tiling
zw → Offset

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3️⃣ 为什么"必须显式声明"？

因为 URP + SRP Batcher 下，Unity 不再偷偷帮你声明

在 Built-in 管线 时代：

_MainTex_ST

👉 Unity 会在背后自动塞进来

但在 URP / SRP：

❗ 你不写，Shader 里就没有

所以你必须：

CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
    float4 _MainTex_ST;
CBUFFER_END

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4️⃣ Unity 是怎么把它们"绑定在一起"的？

这条规则是：

如果存在 _XXX_ST，并且存在 _XXX 的 Texture 属性，
Unity 会自动：

• 在 Inspector 里显示 Tiling / Offset
• 在修改 UI 时，写入 _XXX_ST

📌 依然是：C++ 层硬编码规则

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四、这不是"魔法"，是"协议"

你现在要形成一个非常重要的认知：

Unity Shader 中很多"自动行为"，
不是语言能力，而是命名协议。

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五、Unity 中最重要的"隐式命名协议表"（送你）

名字	含义
_MainTex	主纹理
_MainTex_ST	主纹理 Tiling / Offset
_BaseMap	URP 主纹理
_BaseMap_ST	URP 主纹理 ST
_BumpMap	法线贴图
_BumpScale	法线强度
_MetallicGlossMap	金属度
_OcclusionMap	AO
_EmissionMap	自发光
_EmissionColor	自发光颜色

📌 命名对 = 自动 UI + 自动流程

📌 命名错 = 一切手动

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六、一个"反例"，帮你彻底想通

如果你写：

_MyNormal ("Normal", 2D) = "bump" {}
_MyNormalScale ("Scale", Float) = 1

结果是：

• ❌ 不会显示为 Normal Map
• ❌ 不会自动 Fix
• ❌ 不会自动绑定 Scale
• Shader 里一切都要你自己管

👉 因为 Unity 不认识这些名字

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七、为什么 Unity 要这样设计？

原因很现实：

1. 保证 美术工作流统一
2. 兼容 旧 Shader / 老项目
3. Inspector 不需要理解 Shader 代码
4. SRP / Built-in / UI 共用一套规则

这份表来自 URP 源码 + ShaderLibrary + 实际 Inspector 行为总结，你可以放心用。

说明

• 版本背景：URP（Unity 2021+ / 团结 1.67 适用）
• 这是 "命名即行为" 的协议
• 不按这个命名 → Inspector / 管线不会帮你做任何事

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一、【最重要】主贴图 / 基础颜色（Base Map）

名称	类型	作用
_BaseMap	2D	URP 主贴图（等价于旧 _MainTex）
_BaseMap_ST	Vector	Tiling (xy) + Offset (zw)
_BaseColor	Color	主颜色 / Albedo Tint

说明

• URP Lit / SimpleLit 只认 _BaseMap
• _MainTex 在 URP 中 不是推荐命名

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二、法线贴图（Normal Map）

名称	类型	作用
_BumpMap	2D	法线贴图
_BumpScale	Float	法线强度

引擎行为

• Inspector 显示为 Normal Map
• 自动提示 Fix Normal Map
• _BumpScale 自动显示为滑条

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三、金属 / 光滑度（Metallic / Smoothness）

名称	类型	作用
_MetallicGlossMap	2D	金属度贴图
_Metallic	Range/Float	金属度常量
_Smoothness	Range/Float	光滑度
_GlossMapScale	Float	Smoothness 强度

说明

• Metallic / Smoothness 通常共用一张图

• Smoothness 默认来自：

  • A 通道（URP 约定）

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四、遮蔽（Ambient Occlusion）

名称	类型	作用
_OcclusionMap	2D	AO 贴图
_OcclusionStrength	Range	AO 强度

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五、自发光（Emission）

名称	类型	作用
_EmissionMap	2D	自发光贴图
_EmissionColor	Color	自发光颜色

引擎行为

• 启用 Emission 后：

  • 自动写入 GI
  • 影响光照贴图

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六、透明 / 裁剪（Alpha）

名称	类型	作用
_Cutoff	Range	Alpha Clip 阈值
_Surface	Float	0=Opaque / 1=Transparent
_Blend	Float	混合模式

注意

• _Cutoff 是 AlphaTest 的硬协议名
• 用错名字 = Clip 不生效

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七、细节贴图（Detail）

名称	类型	作用
_DetailMap	2D	细节贴图
_DetailAlbedoScale	Float	细节颜色强度
_DetailNormalMap	2D	细节法线
_DetailNormalScale	Float	细节法线强度

---

八、阴影 / 接收控制（Shadow）

名称	类型	作用
_ReceiveShadows	Float	是否接收阴影
_ShadowStrength	Float	阴影强度

---

九、URP 内部 / 管线控制（高级）

⚠️ 这些一般不手写，但你必须认识

名称	作用
_TimeParameters	时间参数
_ProjectionParams	投影相关
_ScreenParams	屏幕尺寸
_ZBufferParams	深度反算

---

十、ST（Scale + Offset）命名规则（非常重要）

通用规则（你一定要记）

任何 Texture：
只要名字是 _XXX，
对应的 Tiling/Offset 必须叫：_XXX_ST

例如：

_BaseMap     → _BaseMap_ST
_BumpMap     → _BumpMap_ST
_OcclusionMap → _OcclusionMap_ST

否则：

• Inspector 不显示 Tiling/Offset
• SRP Batcher 不识别
• Shader 里采样错位

---

十一、哪些"看似对，但其实是坑"的命名？

❌ 不推荐：

_MainTex        // URP 不推荐，保留字
_MainColor
_NormalMap
_NormalScale

👉 Inspector 不帮你做任何事

---

十二、SRP Batcher / Instancing 特别注意

SRP Batcher

CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
    float4 _BaseColor;
    float4 _BaseMap_ST;
CBUFFER_END

• 顺序不能乱
• 不能跨 Shader 不一致

---

GPU Instancing / GRD

UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _BaseColor)

⚠️ 不要和 CBUFFER 同名混用

---

        #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/SurfaceInput.hlsl"

这个会自动引入一些已经默认定义好的名字变量属性，如，BaseMap等，如果继续冲重复加入到CBUFFER_START(UnityPerMaterial)，则会提示重复。

所有的属性都需要写进去CBUFFER_START(UnityPerMaterial)，除了Texture2D / Sampler，因为他们不走CBUFFER