ShaderGraph入门：创建和编辑基本的Shader图

# 1. ShaderGraph简介

ShaderGraph是一种用于创建和编辑着色器的工具，它可以让开发者直观地构建复杂的着色器效果，而无需深入理解着色器编程语言。通过可视化的节点连接方式，ShaderGraph使得创建和编辑着色器变得更加简单和直观。

## 1.1 什么是ShaderGraph

ShaderGraph是Unity引擎中的一个可视化着色器工具，允许开发者通过拖拽节点和连接线的方式来创建和编辑着色器效果。通过将各种功能和计算表示为节点，并在它们之间建立连接，可以快速生成复杂的着色器效果，同时避免了直接编写繁琐的着色器代码。

## 1.2 ShaderGraph的优势和应用领域

ShaderGraph的优势在于可以让不熟悉着色器编程的开发者也能够轻松创建出令人炫目的着色器效果。它适用于游戏开发中的各种场景，包括但不限于角色渲染、环境特效、后期处理等方面。通过ShaderGraph，开发者可以更快速地实现他们所需的图形效果，并且可以通过可视化界面直观地调整和修改效果。

# 2. 准备工作

ShaderGraph作为一种图形化的Shader开发工具，为了更好地使用它，我们需要进行一些准备工作。在本章节中，我们将介绍如何安装ShaderGraph并配置开发环境及工具。

### 2.1 安装ShaderGraph

在开始之前，首先需要确保您的Unity版本支持ShaderGraph。ShaderGraph是Unity的一个内置工具，可以在Unity Hub中针对相应版本进行安装和更新。在安装过程中，您可以选择在项目中包含ShaderGraph以便进行开发。

### 2.2 配置开发环境及工具

为了更高效地开发ShaderGraph，我们可以配置一些开发环境和工具，如：

- **ShaderGraph插件**：确保您已经安装了最新版本的ShaderGraph插件，以获得最新的功能和修复。
- **GPU支持**：如果您的计算机支持GPU，可以在编辑Shader图时获得更好的性能和实时反馈。
- **其他工具**：可以使用其他辅助工具如Shader调试器、性能分析工具等，以提高开发效率和质量。

通过以上准备工作，您即可开始进入ShaderGraph的世界，更快地创建和编辑自定义Shader效果。

# 3. 创建基本的Shader图

在本章中，我们将介绍如何创建基本的Shader图，包括新建ShaderGraph项目、ShaderGraph界面介绍以及创建基本Shader图的步骤。

#### 3.1 新建ShaderGraph项目

首先，打开您的Unity开发环境，确保已经正确安装了ShaderGraph插件。然后按照以下步骤新建一个ShaderGraph项目：

// C# 示例代码
// 创建一个新的ShaderGraph项目
1. 在Unity菜单栏中选择 "Create" -> "Shader" -> "Unlit Graph"，这将创建一个新的ShaderGraph文件。

//创建完毕之后，环境会进入ShaderGraph的编辑状态。

#### 3.2 ShaderGraph界面介绍

ShaderGraph界面主要包括以下几个部分：节点编辑区、资源管理器、属性检视器和预览视图。在创建好新的ShaderGraph项目之后，可以通过以下方法找到这些界面元素：

// Java 示例代码
// 打开 ShaderGraph 界面
2. 在Unity中，双击新建的ShaderGraph文件，将会打开ShaderGraph编辑界面，您可以看到节点编辑区、资源管理器、属性检视器和预览视图等部分。

// 接下来我们将介绍如何创建基本Shader图

#### 3.3 创建基本Shader图

在ShaderGraph界面中，我们可以通过拖拽节点、连接节点以及设置节点参数来创建基本的Shader图。以下是创建一个简单的颜色渐变效果的基本步骤：

// JavaScript 示例代码
// 创建基本Shader图
3. 在节点编辑区，拖拽 "Color" 节点和 "Gradient" 节点到编辑区中。
4. 连接这两个节点，将 "Gradient" 的输出连接到 "Color" 的颜色属性输入。
5. 在属性检视器中，设置 "Gradient" 的颜色属性为想要的渐变色。
6. 在预览视图中，您将能够看到渐变的效果。

// 至此，您已成功创建了基本的Shader图。

在本章中，我们介绍了如何创建基本的Shader图，包括新建ShaderGraph项目、ShaderGraph界面介绍以及创建基本Shader图的步骤。在接下来的章节中，我们将继续学习如何编辑和应用Shader图到模型上。

# 4. 编辑Shader图

在本章节中，我们将学习如何使用ShaderGraph进行Shader图的编辑，包括节点和连接介绍，修改输入和输出属性，以及调整节点参数和功能。

#### 4.1 节点和连接介绍

在ShaderGraph中，节点是构成Shader图的基本元素，不同的节点代表着不同的功能和计算过程。通过连接节点的输入和输出端口，可以实现不同节点之间的数据传递和计算关系。

#### 4.2 修改输入和输出属性

在编辑Shader图时，我们可以对节点的输入和输出属性进行修改，例如调整颜色、纹理和数值等属性参数，以及定义节点的输入输出端口的类型和功能。

#### 4.3 调整节点参数和功能

ShaderGraph提供了丰富的节点参数和功能，我们可以根据需求对节点进行参数调整和功能定制，以实现所需的Shader效果和计算逻辑。

希望这部分内容能够帮助您更好地理解ShaderGraph的编辑过程。接下来，我们将通过具体的示例代码和实践操作来进一步说明Shader图的编辑方法。

# 5. 应用和测试

在这一章节中，我们将学习如何将创建的Shader图应用到模型上，并在场景中测试Shader的效果。

#### 5.1 将Shader图应用到模型上

首先，我们需要在Unity中导入需要应用Shader的模型。接下来，我们将使用ShaderGraph创建的Shader图，将其应用到导入的模型上。具体步骤如下：

// Java代码示例
// 导入模型
Model model = ModelImporter.Import("path_to_model.obj");

// 创建Shader实例
Shader shader = ShaderGraph.CreateShader("BasicShaderGraph");

// 将Shader应用到模型上
model.ApplyShader(shader);

#### 5.2 在场景中测试Shader效果

一旦我们将Shader应用到模型上，就可以在Unity场景中测试Shader的效果。通过调整光照、材质、摄像机位置等参数，我们能够直观地观察Shader的渲染效果。在测试过程中，可以通过ShaderGraph界面实时编辑Shader图，然后观察场景中模型的渲染效果的变化。

通过以上步骤，我们能够验证我们创建的Shader图在实际模型上的渲染效果，并对其进行实时调整和优化。

在这一章节中，我们学习了如何将创建的Shader图应用到模型上，并在场景中进行测试，从而使得我们能够直观地感受到Shader的渲染效果。

# 6. 高级特性和扩展

在ShaderGraph中，除了基本的节点和连接外，还有许多高级功能和扩展，可以帮助开发人员创建更加复杂和炫酷的Shader效果。下面将介绍ShaderGraph的高级特性和扩展，以及一个实例教程来演示如何创建自定义的ShaderGraph效果。

#### 6.1 ShaderGraph的高级功能和扩展
ShaderGraph提供了许多高级功能和扩展，例如：
- **Sub Graphs（子图）**：可以将一组节点封装成一个子图，以提高ShaderGraph的可重用性和可维护性。
- **Custom Function节点**：允许开发人员编写自定义的Shader函数，并在Shader图中使用，增加了ShaderGraph的灵活性。
- **ShaderGraph的代码视图**：可以直接查看和编辑生成的Shader代码，方便开发人员进行进一步的调整和优化。

#### 6.2 实例教程：创建自定义ShaderGraph效果
下面以创建一个简单的水波纹效果为例，演示如何使用ShaderGraph的高级功能和扩展来实现自定义的Shader效果：

Shader "Custom/WaterRipple"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _DistortStrength ("Distortion Strength", Float) = 0.1
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" }
        CGPROGRAM
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows
        #pragma target 3.0

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        sampler2D _MainTex;
        float _DistortStrength;

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            float2 offset = float2(sin(IN.uv_MainTex.y * 10.0), cos(IN.uv_MainTex.x * 10.0)) * _DistortStrength;
            float2 uv = IN.uv_MainTex + offset;
            fixed4 c = tex2D(_MainTex, uv);
            o.Albedo = c.rgb;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }

    FallBack "Diffuse"
}

在这个示例中，我们定义了一个名为“WaterRipple”的Shader，包含了一个扭曲强度参数和一个贴图输入。在SubShader中，使用了Surface Shader来实现水波纹效果，通过扭曲uv坐标来创建波动效果。

通过这样的示例教程，我们可以看到使用ShaderGraph的高级功能和扩展可以让开发人员更加自由和灵活地创建各种炫酷的Shader效果。

希望这个实例教程对您有所帮助，可以尝试根据自己的需求和创意，进一步探索ShaderGraph的高级功能和扩展，创造出更加惊艳的Shader效果！