【Unity3D】Shader Graph简介

Shader Graph 是 Unity 提供的一款用于创建 Shader 的图形化工具。其运作原理类似于 Blender 的 Shader Editor 和 Unreal Engine 的 Material Editor，通过以流程图的形式直观地描绘顶点变换与片元着色过程，用户可以通过连接节点来实现复杂的特效，这种可视化的方法使得 Shader 创作更加简洁直观。Shader Graph 在多种渲染管线中均有支持，包括 built-in（Forward 和 Deffered）、Universal Render Pipeline (URP) 和 High Definition Render Pipeline (HDRP)。

在 Shader Graph 中的环境搭建主要取决于采用的渲染管线。对于 built-in 管线（基于 Forward 或 Deffered），创建项目的步骤比较基础。用户可在 Package Manager 中获取并安装 Shader Graph 插件。而对于 URP 管线，无论是使用 URP 模板还是从 3D 模板创建项目，通常都会自动安装必需的插件和配置 Universal Render Pipeline Asset。在涉及到手动安装和配置的场景下，通过 Package Manager 下载 Universal RP 插件，然后在 Assets 目录中创建 URP Settings 目录，并在其中使用 Create → Rendering → URP Asset (with Universal Renderer) 按钮创建文件，最后通过 Edit → Project Settings → Graphics 中将 URP Asset 应用到 Scriptable Render Pipeline Settings，此过程自动化添加了用于特定物体的组件，如 UniversalAddtionalCameraData 和 UniversalAddtionalLightData。

Shader Graph 的操作界面通常包括黑板、Graph Inspector、Main Preview、Vertex、Fragment、节点等组件，提供灵活的模块组织和配置。创建 Shader Graph 时，可以根据管线选择 Builtin 或 URP 版本，并通过在 Blackboard 中设定变量，如颜色、纹理或物理属性来定义Shader的具体行为。节点选择和连接逻辑构成了一段可理解的Shader流程，便于用户快速定制和调整效果。

在进行实际案例实践时，Shader Graph 提供了多种实现不同视觉效果的路径。如，构建一个纯色着色例程，可通过创建 Unlit Shader Graph 来简化着色过程，设置一个全局颜色变量，并将之关联到相应的材质中。通过调整 Node Settings 中的颜色属性即可完成基本的着色。进阶案例如漫反射着色则在先前基础上加入光照模型的处理，实现更加逼真的表面反馈。引入贴图功能，则需在 Shader Graph 中加入纹理资源的引用，为几何模型提供更多的细节信息，提升视觉质感。

总之，Shader Graph 在创建Shader时提供了一种既直观又高效的方式，允许用户通过可视化节点组合来实现各种复杂的效果，并且适用于多种Unity的渲染管线。通过掌握Shader Graph的基本操作和概念，开发者能够更加灵活地利用Unity的图形渲染能力，创造出丰富的视觉体验。

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