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这篇文章主要分析一个Shader，从而感受shader的魅力，并学习相关shader的函数的用法。
先看Shader运行的效果（随着时间移动的波浪，具体效果请参考https://www.shadertoy.com/view/4dsGzH）：
下面是代码：
- Shader"shadertoy/Waves"{//seehttps://www.shadertoy.com/view/4dsGzH
- CGINCLUDE
- #include"UnityCG.cginc"
- #pragmatarget3.0
- structvertOut{
- float4pos:SV_POSITION;
- float4srcPos;
- };
- vertOutvert(appdata_basev){
- vertOuto;
- o.pos=mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);
- o.srcPos=ComputeScreenPos(o.pos);
- returno;
- }
- fixed4frag(vertOuti):COLOR0{
- fixed3COLOR1=fixed3(0.0,0.0,0.3);
- fixed3COLOR2=fixed3(0.5,0.0);
- floatBLOCK_WIDTH=0.03;
- float2uv=(i.srcPos.xy/i.srcPos.w);
- //TocreatetheBGpattern
- fixed3final_color=fixed3(1.0);
- fixed3bg_color=fixed3(0.0);
- fixed3wave_color=fixed3(0.0);
- floatc1=fmod(uv.x,2.0*BLOCK_WIDTH);
- c1=step(BLOCK_WIDTH,c1);
- floatc2=fmod(uv.y,108); color:inherit; line-height:18px; margin:0px!important; padding:0px 3px 0px 10px!important"> c2=step(BLOCK_WIDTH,c2);
- bg_color=lerp(uv.x*COLOR1,uv.y*COLOR2,c1*c2);
- //TOcreatethewaves
- floatwave_width=0.01;
- uv=-1.0+2.0*uv;
- uv.y+=0.1;
- for(floati=0.0;i<10.0;i++){
- uv.y+=(0.07*sin(uv.x+i/7.0+_Time.y));
- wave_width=abs(1.0/(150.0*uv.y));
- wave_color+=fixed3(wave_width*1.9,wave_width,wave_width*1.5);
- }
- final_color=bg_color+wave_color;
- returnfixed4(final_color,1.0);
- ENDCG
- SubShader{
- Pass{
- CGPROGRAM
- #pragmavertexvert
- #pragmafragmentfrag
- #pragmafragmentoptionARB_precision_hint_fastest
- FallBackOff
- }
下面进行分析：
1.ComputeScreenPos的解析：
用于把三维的坐标转化为屏幕上的点。有两种方式，请参考官方例子
ComputeScreenPos在UnityCG.cginc文件中定义如下：
- //Projectedscreenpositionhelpers
- #defineV2F_SCREEN_TYPEfloat4
- inlinefloat4ComputeScreenPos(float4pos){
- float4o=pos*0.5f;
- #ifdefined(UNITY_HALF_TEXEL_OFFSET)
- o.xy=float2(o.x,o.y*_ProjectionParams.x)+o.w*_ScreenParams.zw;
- #else
- #endif
- #ifdefined(SHADER_API_FLASH)
- o.xy*=unity_NPOTScale.xy;
- o.zw=pos.zw;
- 原理解析（待续）
2. 背景的绘制
2.1)fmod用于求余数，比如fmod(1.5,1.0) 返回0.5；
2.2) step用于大小的比较，step(a,x) : 0 if x<a; 1 if x>=a; 比如: step(1,1.2),返回1; step(1,0.8) 返回0；
2.3) 结合fmod和step可以得到一个虚线的效果。 比如要得到虚线段长度为1的代码如下：
c1 = fmod(x,2*width); c1=step(width,c1); //其中width为1
那么如果x的范围是［0,1)，c1的值为0；范围为[1,2)，c1的值为1；2为一个周期；
那么fmod起到了制作周期的作用，step计算周期内的0和1；
2.4)把2.3中的知识运用到2维，就可以计算出方块。
lerp函数的用法：lerp(a,b,f)， f为百分数（取值范围［0，1］）；如果f为0，则lerp返回a，f为1，则返回b。f为0到1之间，就返回a到b之间的值。
代码中的 lerp(uv.x*COLOR1,c1*c2); 其中c1和c2的取值不是为1，就是为0，所以就可以变成网格的情况。 背景绘制如下：
3. 波纹的绘制
3.1 ) 坐标的转化
uv = -1.0 + 2.0*uv; // 把uv的x和y轴压缩到原来的0.5倍后，向右上角移动1个单位。
3.2 ) 画一条直线：
由于上面把y轴移动到屏幕的中心，所以屏幕的上半部分为正的，下半部分为负的，代码如下：
wave_width=abs(1.0/(50.0*uv.y));
- wave_color=fixed3(wave_width*1.9,wave_width*1.5);
其中50.0是用来控制线的宽度的（数值越大，线越细），效果如下：
3.3）把直线变为曲线，并使其动起来：
uv.y+=(0.07*sin(uv.x*10+_Time.y));
3.4）多画几条曲线，形成波浪：
for(floati=0.0;i<10.0;i++){
