Unity Shader 矩陣基本信息

基本信息

mul函數

mul函數，是表示矩陣M和向量V進行點乘，獲得一個向量Z，這個向量Z就是對向量V進行矩陣變換後獲得的值。 
HLSL的mul函數接受mul(V, M)或mul(M, V),要注意一般HLSL要依DirectX計算(V * M)使用mul(V, M)的形式. 
特別須要當心的是,V若是是float3,先後行列不等,違反HLSL規範,但shader編譯也不報錯,直接當成float4(V, 0)處理,而不是當成float4(V, 1).即mul(float3, M)中的float3被當成向量,而不是頂點. 
Unity3d 中，如果OpenGL,用的應該是GLSL，mul方法是（M，V）。

矩陣

內置的矩陣（float4x4）：

名稱	說明
UNITY_MATRIX_MVP	當前模型視圖投影矩陣
UNITY_MATRIX_MV	當前模型視圖矩陣
UNITY_MATRIX_V	當前視圖矩陣
UNITY_MATRIX_P	當前的投影矩陣
UNITY_MATRIX_VP	當前視圖投影矩陣
UNITY_MATRIX_T_MV	模型視圖矩陣的轉置
UNITY_MATRIX_IT_MV	模型視圖矩陣的逆轉置
_Object2World	當前模型矩陣
_World2Object	當前世界矩陣的逆矩陣

這裏要特別說明一下UnityObjectToClipPos（v.vertex)） 方法，官方網站上說明，在寫Instanced Shader時，一般狀況下並不用在乎頂點空間轉換，由於全部內建的矩陣名字在Instanced Shader中都是被重定義過的，若是直接使用UNITY_MATRIX_MVP，會引入一個額外的矩陣乘法運算，因此推薦使用UnityObjectToClipPos / UnityObjectToViewPos函數，它們會把這一次額外的矩陣乘法優化爲向量-矩陣乘法。

相機

名稱	類型	數值
_WorldSpaceCameraPos	float3	世界空間相機的位置
_ProjectionParams	float4	x = 1.0(或若是當前使用翻轉投影矩陣渲染則爲-1.0),y是相機的近平面,z是相機的遠平面，w是1 / FarPlane
_ScreenParams	float4	x是相機的渲染目標在像素裏的寬度,y是相機的渲染目標在像素裏的高度,z是1.0 + 1.0 /寬度和w是1.0 + 1.0 /高度
_ZBufferParams	float4	用於線性化Z緩衝區的值。x(1-far /near),y(far/near)、z(x /far)和w(y /far)
unity_OrthoParams	float4	x是正交的相機的寬度,y是正交的相機的高度,z是未使用的，爲正交的相機時w爲1.0,透視相機時w爲0.0
unity_CameraProjection	float4x4	攝像機的投影矩陣
unity_CameraInvProjection	float4x4	攝像機的投影矩陣的逆矩陣
unity_CameraWorldClipPlanes[6]	float4	相機錐平面世界空間方程，按順序爲：左、右、底部、頂部、近、遠

光照

名稱	類型	數值
_LightColor0(Lighting.cginc中聲明)	fixed4	光照顏色
_worldspacelightpos0	float4	方向光:(世界空間方向,0)。其餘光:(世界空間位置,1)
_LightMatrix0(AutoLight.cginc聲明)	float4x4	world-to-light矩陣。用於樣品cookie 和衰減紋理
unity_4LightPosX0、unity_4LightPosY0 unity_4lightposz0	float4	(僅ForwardBase通道)前四個不重要的點光源的世界空間座標
unity_4lightatten0	float4	(僅ForwardBase通道)前四個不重要的點光源的衰減係數
unity_lightcolor	half4[4]	(僅ForwardBase經過)前四個不重要的點光源的顏色數組

在Shader的光照通道里的延遲着色和延遲光照（在unitydeferredlibrary.cginc）：

名稱	類型	數值
_LightColor	float4	光照顏色
_LightMatrix0	float4x4	world-to-light矩陣。用於樣品cookie 和衰減紋理

多光源下，最多8個光源在頂點通道，排序爲從最亮的開始

名稱	類型	數值
unity_LightColor	half4[8]	光照顏色數組
unity_LightPosition	float4[8]	視圖空間光源的位置。方向光源的座標是（-方向，0）；（位置，1）用於點/點指示燈，點光源，聚光燈的座標是（位置，1）
unity_LightAtten	half4[8]	光源衰減的係數。X是cos(spotAngle/2)或非聚光燈爲-1；Y爲1／COS（spotangle / 4）或非聚光燈爲-1；Z是衰減的二次方；W是正方形光源的範圍
unity_SpotDirection	float4[8]	視圖空間聚光燈的位置；（0,0,1,0）則非聚光燈。