使用shadergraph创建自定义材质

# 1. 简介

## 1.1 什么是ShaderGraph
ShaderGraph是Unity引擎中的一种可视化的着色器编辑工具。通过使用节点和连接它们的线条来创建着色器，而不需要编写复杂的着色器代码。ShaderGraph具有直观的图形界面，使开发人员可以轻松创建和修改各种着色效果。

## 1.2 ShaderGraph的优势
相比传统编写着色器代码的方式，ShaderGraph具有以下优势：
- 可视化编辑：通过图形界面直观地创建和修改着色器效果；
- 减少错误：避免手动编写着色器代码时可能出现的语法错误；
- 更高效的迭代：通过即时预览效果，快速迭代并调整着色器效果；
- 可重用性：可以将ShaderGraph创建的着色器保存为预制件以便在不同的场景中复用。

## 1.3 本文内容概述
本文将介绍如何搭建ShaderGraph的开发环境，包括安装ShaderGraph和创建支持ShaderGraph的项目。然后，将讲解ShaderGraph的基本知识，包括节点的作用和功能，常用节点的详细解释和示例，以及如何设置材质属性和参数。接下来，将探讨ShaderGraph的高级特性，包括自定义函数和子图，节点属性动画和取样，以及如何使用ShaderGraph进行光照计算。最后，通过创建自定义材质实例，展示如何应用所学知识，包括创建水面效果、镜面效果的金属材质和实现特殊效果。在文章的最后，将总结本文内容，并提供进一步了解和学习ShaderGraph的资源推荐，以及探索更多的ShaderGraph应用领域。

# 2. 环境搭建

在这一部分，我们将介绍如何搭建ShaderGraph的开发环境，包括安装ShaderGraph、创建ShaderGraph材质的项目以及基本工具和界面的介绍。

### 2.1 安装ShaderGraph

首先，您需要确保您的Unity版本支持ShaderGraph。在Unity Hub中打开或安装所需的Unity版本。然后，按照以下步骤安装ShaderGraph插件：

1. 打开Unity编辑器
2. 转到菜单栏：Window -> Package Manager
3. 在Package Manager中，搜索ShaderGraph
4. 点击Install安装ShaderGraph插件

### 2.2 创建ShaderGraph材质的项目

安装完成ShaderGraph插件后，我们来创建一个新的Unity项目，并配置为使用ShaderGraph。以下是创建ShaderGraph材质的项目的步骤：

1. 打开Unity Hub，点击"New"创建一个新项目
2. 选择模板或空项目，并点击"Create"
3. 在Unity编辑器中，创建一个新的材质（右键Project视图中的某个文件夹 -> Create -> Shader -> PBR Graph）

### 2.3 基本工具和界面介绍

一旦项目准备就绪，我们需要了解ShaderGraph的基本工具和界面。ShaderGraph主要包括以下几个重要的界面和工具：

- **Master Node**：主节点，用于控制整个shader的输出
- **Graph Inspector**：图形检查器，可用于配置节点的属性和参数
- **Blackboard**：黑板，用于显示和控制所有的属性和参数
- **Graph View**：图形视图，用于创建和编写ShaderGraph的节点网络
- **Preview**：预览视图，用于实时预览材质效果的变化

接下来，让我们深入了解ShaderGraph的基础知识。

# 3. ShaderGraph基础知识

在本章中，我们将介绍ShaderGraph的基础知识，包括节点的作用和功能，常用节点的详细解释和示例，以及如何设置材质属性和参数。

### 3.1 ShaderGraph节点的作用和功能

ShaderGraph是一个图形化的着色器编辑器，可以通过将节点连接起来来构建复杂的着色器效果。每个节点代表一个着色器的函数或操作，通过连接节点的输入和输出来控制着色器的计算流程。

常见的ShaderGraph节点包括：

- **Input节点**：用于导入材质属性和参数，如颜色、UV坐标等。
- **Math节点**：用于进行数学计算，如加法、乘法、取反等。
- **Texture节点**：用于导入纹理资源，并提供采样功能。
- **Sample Texture 2D节点**：用于从纹理中采样颜色。
- **Multiply节点**：将输入值与另一个值相乘。
- **Lerp节点**：根据一个插值因子，在两个输入值之间插值。
- **Vertex Color节点**：用于获取或设置顶点颜色。
- **Custom Function节点**：允许使用自定义着色器代码。

### 3.2 ShaderGraph常用节点的详细解释和示例

#### Input节点

Input节点用于导入材质属性和参数。通过右键点击节点并选择"Add Node"，然后选择"Inputs"，可以选择要导入的属性类型，比如颜色、UV坐标等。

#### Math节点

Math节点用于进行数学计算。通过右键点击节点并选择"Add Node"，然后选择"Math"，可以选择要进行的数学运算，如加法、乘法、取反等。

#### Texture节点

Texture节点用于导入纹理资源，并提供采样功能。通过右键点击节点并选择"Add Node"，然后选择"Texture"，可以选择要导入的纹理资源。可以通过"Sample"节点来从纹理中采样颜色。

### 3.3 材质属性和参数的设置

在ShaderGraph中，可以通过添加和连接节点来设置材质的属性和参数。例如，可以使用Input节点导入颜色属性，然后使用Math节点进行计算，最后将结果连接到材质的颜色输出。

要修改节点的属性和参数，只需双击节点或在Inspector中编辑。例如，在Math节点中，可以双击输入框来输入数值，或者选择输入框旁边的下拉菜单选择变量或属性。

请注意，在进行节点连接时，请确保输出和输入的类型匹配。否则，将无法正确连接节点。

这是一个示例代码片段，展示了如何使用ShaderGraph设置材质属性和参数：

Shader "Custom/ExampleShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _Offset ("Offset", Range(0, 1)) = 0
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Lambe