1 ShaderLab

Unity Shader 是Unity为开发者提供的高层级的渲染抽象层。ShaderLab是Unity提供的编写Unity Shader 的一种说明性语言。
Unity Shader 为控制渲染过程提供了一层抽象

2 Unity Shader 结构

2.1 Shader Name

2.2 Properties

Properties语意块中包含了一系列属性，这些属性将会出现在材质面板中。

Properties语义块支持的属性类型：

这里，基础的不再多说，Cube是Cubemap；3D是Texture 3D。
代码生成Texture 3D：

public Renderer target;
    public int size = 16;
    public Gradient gradient;

    void Start()
    {
        var tex = new Texture3D(size, size, size, TextureFormat.RGBA32, false);
        var colors = new Color[size * size * size];
        var k = 0;

        for (int z = 0; z < size; z++)
        {
            for (int y = 0; y < size; y++)
            {
                for (int x = 0; x < size; x++, k++)
                {
                    colors[k] = gradient.Evaluate((float)x / size);
                }
            }
        }
        tex.wrapMode = TextureWrapMode.Repeat;
        tex.SetPixels(colors);
        tex.Apply();
        target.material.SetTexture("_MainTexture", tex);
    }

效果：
Texture 3D

2.3 SubShader

每个Unity Shader 可以包含多个SbuShader语义块，但至少要有一个。Unity会选择能够在目标平台运行的第一个SubShader，如果都不支持，就会使用Fallback语义指定的Unity Shader。
SubShader语义块中包含的定义通常如下：

2.3.1 状态设置

常见的渲染状态设置选项：

2.3.2 SubShader标签

SubShader的标签（Tags）是一个键值对（Key/Value Pair），Key和Value都是字符串类型，这些键值对时SubShader和渲染引擎之间沟通的桥梁，它用来告诉Unity的渲染引擎：SubShader我希望怎样以及何时渲染这个对象。
标签结构：

SbuShader支持的标签类型：

2.3.3 Pass语义块

Pass语义块包含语义：

可以在Pass中定义该Pass的名称，例如：Name “MyPassName”。

$\color{#FF0000}{Unity会把所有的Pass名称换成大写，所以使用时必须使用大写形式的名字，例如：UsePass "MyShader/MYPASSNAME"。}$

Pass可以设置渲染状态，也可以设置标签。
Pass标签类型：

2.4 Fallback

Fallback可以通过一个字符串告诉Unity，最低级的Unity Shader 是谁：

2.5 Else

如果不满足于Unity内置的属性类型，还可以自定义材质面板的编辑界面，使用CustomEditor语义来扩展编辑界面，还可以使用Category语义来对Unity Shader中的命令进行分组。

3 Unity Shader 的形式

3.1 表面着色器（Unity的宠儿）

表面着色器（Surface Shader） 是Unity自己创造的一种着色器代码类型，他需要的代码量很少，Unity在背后做了很多工作，但是渲染代价比较大。
表面着色器被定义在SbuShader语义块（而非Pass）中的CGPROGRAM和ENDCG之间，原因是表面着色器不需要开发者关心有多少个Pass、每个Pass如何渲染等问题。
它所使用的是CG/HLSL语言，这里的CG/HLSL是Unity经封装后提供的。

3.2 顶点/片元着色器（最聪明的孩子）

它比较复杂，但灵活性也更高。它需要写在Pass语义块内。

3.3 固定函数着色器（被抛弃的角落）

对于一些比较旧的设备，则需要使用固定函数着色器，它往往只可以完成一些非常简单的效果。

3.4 Unity Shader 的选择

除非有非常明确地需求，必须使用固定函数着色器，否则使用表面着色器或者顶点/片元着色器。
如果使用各种光源，推荐表面着色器，但是要注意性能表现。
如果光源很少，那么最好使用顶点/片元着色器。
如果有很多自定义的渲染效果，那么选择顶点/片元着色器。

3.5 Unity Shader ！= 真正的Shader

Unity Shader实际上指的就是一个ShaderLab文件，我们可以做的事情远多于一个传统意义上的Shader。

对比：

在传统Shader中，我们仅可以编写特定类型的Shader，例如顶点着色器、片元着色器等。而在Unity Shader中，我们可以在同一个文件里包含需要的顶点着色器和片元着色器代码。
在传统Shader中，我们无法设置一些渲染设置，例如是否开启混合、深度测试等，这是开发者在另外的代码中自行设置的。而在Unity Shader中，我们可以通过一行特定的指令完成这些操作。
在传统Shader中，我们需要编写冗长的代码来设置着色器的输入和输出，要小心地处理这些输入的位置对应关系等。而在Unity Shader中，我们只需要在特定的语句块中声明一些属性，就可以依靠材质来方便的改变这些属性。而且对于模型自带的数据（顶点位置、纹理坐标、法线等），Unity Shader也提供了直接访问的方法，不需要开发者自行编码来传给着色器。
缺点：由于Unity Shader的高度封装性，可编写的Shader类型和语法都被限制了，对于对曲面细分着色器（Tessellation Shader）、几何着色器（Geometry Shader）等Shader的支持就相对差一点，除此之外，一些高级的Shader语法Unity Shader也不支持。