在unity中我们经常会使用shader，但是从来没有深究过，最近在做项目时遇到相关问题，无从下手，决定系统学习一番，在此前提下把我学习的过程做一个记录。学习过程中参考了浅墨和风宇冲两位高人的博客，本文有不对的地方，还望指正。
按照学习技术的习惯，在第一次接触shader时，我们首先会想这两个个问题，
问题一：什么是shader，它能做什么？
问题二：unity中shader使用的语言是什么？
问题一：shader，也就是着色器，它本质就是一段程序，这段程序的作用是把Mesh（网格）以指定的方式以及指向的贴图或颜色等处理后，然后通过绘制把处理后的图像显示在屏幕上。所以简而言之：
什么是shader，shader就是一段处理颜色，贴图纹理并且进行计算和变换到渲染器的程序。
unity中shader分两类：Surface Shader（表面着色器）和Vertex Shader &Fragment Shader（顶点着色器&片段着色器）以及Fixed Function Shader（固定功能着色器）下面会讲如何在区分。
shader能做什么呢，比如光影特效，颜色变换等。暂时只想到这些
问题二：unity中的shader使用的是一种shaderLab的语言编写的。它的语法风格类似NVIDIA的CgFX和Direct3D,它具备了显示材质（Material）所需要的一切信息,在unity的shader代码中我们可以使用CG语言写CG程序，所谓CG语言就是C for Graphics，说到一种语言我们就介绍下的他的数据类型，CG语言有6中数据类型，分别是
1. float，32位浮点数据，一个符号位。浮点数据类型被所有的profile支持（但是DirectX8 pixel profiles在一些操作中降低了浮点数的精度和范围）；
2. half，16为浮点数据；
3. int，32位整形数据，有些profile会将int类型作为float类型使用；
4. fixed，12位定点数，被所有的fragment profiles所支持；
5. bool,布尔数据，通常用于if和条件操作符（?:），布尔数据类型被所有的profiles支持；
6. sampler*,纹理对象的句柄（the handle to a texture object），分为6类：sampler, sampler1D, sampler2D, sampler3D, samplerCUBE,和samplerRECT。DirectX profiles不支持samplerRECT类型，除此之外这些类型被所有的pixel profiles和 NV40 vertex program profile所支持（CgUsersManual 30页）。由此可见，在不远的未来，顶点程序也将广泛支持纹理操作；
除了上面的基本数据类型外，Cg还提供了内置的向量数据类型(built-in vector data types)，内置的向量数据类型基于基础数据类型。例如：float4，表示float类型的4元向量；bool4，表示bool类型4元向量。
注意：向量最长不能超过4元，即在Cg程序中可以声明float1、float2、float3、float4类型的数组变量，但是不能声明超过4元的向量，例如：
float5 array ;// 编译报错
向量初始化方式一般为：
float4 array = float4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);
较长的向量还可以通过较短的向量进行构建：
float2 a = float2(1.0, 1.0);
float4 b = float4(a, 0.0, 0.0);
此外，Cg还提供矩阵数据类型，不过最大的维数不能超过4*4阶。例如：
float1x1 matrix1; // 等价于 float matirx1; x 是字符，并不是乘号！
float2x3 matrix2; // 表示2*3 阶矩阵，包含6 个 float 类型数据
float4x2 matrix3;// 表示 4*2 阶矩阵，包含 8 个 float 类型数据
float4x4 matrix4 ;// 表示4*4 阶矩阵，这是最大的维数
矩阵的初始化方式为：
float2x3 matrix5 = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0};
CG语言中也有数组数据类型，它在Cg程序中的作用是：作为函数的形参，用于大量数据的转递。
Cg中声明数组变量的方式和C语言类似：例如：
float a[10]; // 声明了一个数组，包含10 个 float 类型数据
float4 b[10]; // 声明了一个数组，包含10 个 float4 类型向量数据
注意：Cg中向量、矩阵与数组是完全不同，向量和矩阵是内置的数据类型（矩阵基于向量），而数组则是一种数据结构，不是内置数据类型！这一点和C\C++ 中不太一样，在C\C++中，这三者同属于数据结构，数组可以构建向量和矩阵。下一节中将详细阐述Cg中的数组类型。
下面我们来看一段unity的shader代码。打开unity，Assets->Create->Shader,会在Assets路径下创建了一个shader脚本，可以用文本编辑工具打开，我使用的是一个VS的shader插件，可以显示语法高亮。代码如下：
Shader "Custom/NewShader" {Properties {_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}}SubShader {Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 200CGPROGRAM#pragma surface surf Lambertsampler2D _MainTex;struct Input {float2 uv_MainTex;};void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);o.Albedo = c.rgb;o.Alpha = c.a;}ENDCG} FallBack "Diffuse"}我们先来看看这段代码的结构，它大体分四块Shader “Custom/NewShader” ,Properties和SubShader以及FallBack “Diffuse”。<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"><span style="font-size:14px;"></span></span>
简单的可以用如下的形式来概括：
Shader "name"{ [Properties] SubShaders[Fallback] }
用图来说
而它的种子，就是它生命的延续，继续承受风，
