Unity3D Shader系列之幾何著色器基礎

最近一直在練習寫shader，發現用幾何著色器可以寫出特別酷炫的效果。於是去學習了一下，這裡做個總結以備查閱。

幾何著色器位於渲染流水線的幾何階段，在頂點著色器與片元著色器之間。

備註：**於馮樂樂的《unity shader入門精要》p9

其在shader中是可選的，完全可程式設計的。

頂點著色器是以頂點資料(區域性座標、法線方向、紋理座標等)做為輸入，然後輸出齊次裁剪空間下的頂點座標、頂點顏色以及其他階段需要的資訊。每個頂點都會呼叫一次頂點著色器。頂點著色器不能夠建立和銷毀任何頂點，也不知道此頂點與其他頂點的關係（比如這個頂點與其他頂點是否在同乙個三角形裡面）。

而幾何著色器以完整的圖元(primitive)作為輸入資料，輸出經過我們處理後的圖元。我們可以在幾何著色器裡面去建立或銷毀頂點，完全控制輸出的圖元個數與型別。幾何著色器的輸入圖元和輸出圖元都可以為點、線、麵任一種。

幾何著色器的語法還是挺簡單的，這裡以乙個demo為例。

// 1.設定著色器編譯目標等級

#pragma target 4.0

#pragma vertex vert

// 2.宣告幾何著色器方法

#pragma geometry geo

#pragma fragment frag

#include

"unitycg.cginc"

struct v2g

;struct g2f

; fixed4 _wireframecolor;

v2g vert

// 輸入: point line ********

// 輸出: pointstream linestream ********stream

// tristream.restartstrip

// 3.指定幾何著色器方法內新增的頂點數

[maxvertexcount(3

)]void

geo(******** v2g p[3]

, inout linestream stream)

fixed4 frag

(g2f i)

: sv_target

endcg}}}

#pragma target 4.0

#pragma target 4.0

#pragma target用來指定著色器的編譯目標等級。

幾何著色器在shader model 4.0及以上才支援。比如opengl es2.0是不支援的，也就是說幾何著色器目前基本只能在pc端使用。具體哪些平台支援shader model 4.0呢？可通過檢視unity官方文件，

#pragma geometry geo

指定幾何著色器的方法名，這沒什麼可說的，與頂點著色器和片元著色器一樣。

[maxvertexcount(num)]

幾何著色器方法名上必須新增。其用來定義幾何著色器中輸出頂點的最大數量，輸出頂點可以每次都不同，但是不能超過這個值。

[nvidia08]指出，當gs輸出在1到20個標量之間時，可以實現gs的效能峰值，如果gs輸出在27-40個標量之間，則效能下降50％。

void geo(******** v2g p[3], inout linestream stream)幾何著色器方法，返回型別為void。

******** v2g p[3]為輸入圖元，********表示輸入圖元型別為三角形。輸入圖元型別如下。

輸入型別

描述頂點數量

point

輸入圖元為點

1line

輸入圖元為線

2********

輸入圖元為三角形

3lineadj

輸入圖元為帶有鄰接資訊的直線，由4個頂點構成3條線

4********adj

輸入圖元為帶有鄰接資訊的三角形，由6個頂點構成

v2g為我們自定義的頂點著色器到幾何著色器的結構體。

輸出型別

描述pointstream

輸出圖元為點

linestream

輸出圖元為線

********stream

輸出圖元為三角形

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