036 · 2022·05·04 · CK엔진심화assignment

8. Lambert와 ShaderLab

Jung Jisang · 정지상 · 읽는 시간 7분

URP Pass tags: LightMode (ShaderTag)

Unity가 주어진 프레임 동안 패스를 실행할지,

프레임 동안 Unity가 패스를 실행하는 시기 및 Unity가 출력으로 수행하는 작업을 결정하는 데

사용하는 미리 정의된 패스 태그입니다.

조명의 모드와는 상관없습니다.

“LightMode” = “[value]” 형식으로 사용하며,

유니티에서 기본적으로 사용하는 태그는 다음과 같습니다.

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Custom LightMode

이걸 이제 마음대로 설정해서 사용할 수 있습니다.

ShaderLab에서 사용하는 기능이므로 HLSLPROGRAM 정의 전에 설정합니다.

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그다음 렌더설정을 합니다.

일단 기본렌더링에서 Prop을 제외합니다.

시각적으로 확실한 테스트를 위해서요.

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그다음 렌더설정을 합니다.

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그러면 깊이검사가 큰 값들은

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다음과 같이 CustomPass라고 명명한 태그를 사용한

다른 패스를 사용해서 그릴 수 있음을 확인할 수 있습니다.

ShdaerLab Properties Attribute

대략적인 구성에 대한 내용은 저번주차에서 했으니 넘어가겠습니다.

hlsl Anatomy 2.png

[MainColor]와 [MainTexture]는 무엇일까요? 이런 [어쩌구]를 보통 Attribute라고 일컫습니다.

정리해보면 다음과 같습니다

[Gamma]

float 또는 vector 속성이 sRGB 값을 사용함을 나타냅니다.

즉, 프로젝트의 색상 공간에서 이를 요구하는 경우 다른 sRGB 값과 함께 변환해야 합니다.

[HDR]

텍스처 혹은 색상속성이 HDR을 사용함을 나타냅니다.

텍스처 프로퍼티의 경우 LDR 텍스처가 할당되면 Unity 편집기에 경고가 표시됩니다.

색상 프로퍼티의 경우 Unity 편집기는 HDR 색상 선택기를 사용하여 이 값을 편집합니다.

[HideInInspector]

말 그대로 인스펙터에서 표시하지 않습니다.

[MainTexture] & [MainColor]

코드나 애니메이터 등에서 머테리얼에 접근하면 몇가지 수정할 수 있는 값들이 있습니다.

바로 Material.mainTexture와 Materia.color입니다.

기본값은 _MainTex와 _Color 로 선언된 프로퍼티지만, 해당 어트리뷰트를 통해 대상을 변경할 수 있습니다.

중복 사용시 처음 사용된 프로퍼티를 적용합니다.

[NoScaleOffset]

이 텍스처 속성에 대한 타일링 및 오프셋 필드를 숨기도록 Unity 편집기에 지시합니다.

_BaseMap_ST를 적용하지 않을 때, 애초에 숨겨버리자는 것이죠.

[Normal]

텍스처 속성에 노멀 맵이 필요함을 나타냅니다.

호환되지 않는 텍스처를 할당하면 Unity 에디터에 경고가 표시됩니다.

[PerRendererData]

텍스처 프로퍼티가 렌더러별 데이터에서 MaterialPropertyBlock 형태로 나올 것임을 나타냅니다.

머티리얼 인스펙터는 이러한 속성을 읽기 전용으로 표시합니다.

Lambert

패스를 배웠으니 써먹어 볼 것 입니다.

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1.라이트를 가져와야합니다.

2.노말을 가져와야합니다.

3.끝났네요.

자 하나하나 해봅시다.

라이트는 어디에 있나 하니

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RealtimeLights.hlsl에 들어있습니다.

가져옵니다.

컴파일오류를 냅니다

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대충 읽어보니 undeclared identifier ‘LerpWhiteTo’ 라고합니다.

저 함수는 무엇일까요?

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UnityStandardUtils를 가져오지 못한 것 같습니다.

그런데 저함수만 있으면 되는게 아닌가?

복붙해서 구현합니다.

그다음은 뭐.. IA에서 가져온 오브젝트의 노말 정보를 버텍스 쉐이더에서 빛과 연산한 다음,

Varyings을 통해 버텍스 쉐이더에서 픽셀 쉐이더로 TEXCOORD1을 사용해 이동합니다.

대충 곱합니다.

Pass
{
    Name "Lambert"
    Tags {"LightMode" = "Lambert"}
    
    HLSLPROGRAM
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
    
    //RealtimeLights.hlsl -> Shadows.hlsl throw Exception : undeclared identifier 'LerpWhiteTo' (UnityStandardUtils)
    //therefore. declare LerpWhiteTo (*^^*)
		//사실 Lighting.hlsl을 include하면 됩니다
    half3 LerpWhiteTo(half3 b, half t)
    {
        half oneMinusT = 1 - t;
        return half3(oneMinusT, oneMinusT, oneMinusT) + b * t;
    }

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

		//for Get Main Light
    #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/RealtimeLights.hlsl"
    
    struct Input
    {
        float4 vertex : POSITION;
        float2 uv : TEXCOORD0;
        float3 normal : NORMAL;
    };

    struct Varyings
    {
        float2 uv : TEXCOORD0;
        float4 vertex : SV_POSITION;
        float diffuse : TEXCOORD1;
    };

    //properties
    TEXTURE2D(_MainTex);
    SAMPLER(sampler_MainTex);
    

    //constant buffer
    CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
        float4 _MainTex_ST; //scale.x,scale.y,offset.x,offset.y
    CBUFFER_END

    Varyings vert(Input v)
    {
        Varyings o;
        o.vertex = TransformObjectToHClip(v.vertex);
        o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);

        //getLightDirection
        Light mainLight = GetMainLight();
        float3 worldNormal = TransformObjectToWorldNormal(v.normal);
        float nDotl = dot(worldNormal, mainLight.direction);

        o.diffuse = saturate(nDotl);
        return o;
    }

    half4 frag(Varyings IN) : SV_Target
    {
        half4 color = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex, sampler_MainTex, IN.uv);
        float diffuse = ceil( IN.diffuse * 4 ) * 0.25f;
        color *= diffuse;
        return color;
    }
    ENDHLSL
}