1.一本Unity源碼分析的圖書，內容豐富實用，知識點繫統完善，是遊戲開發人員的學習成長秘籍；2.聯繫輻射度學、光度學、色度學等物理理論，從物理學角度上闡述著色器所需要的基礎知識；3.剖析內建著色器庫中的若干工具庫函數，闡述清楚原理，讓讀者深入理解，能在開發階段中有效使用；4.剖析內建著色器庫中的標準材質，以及若干常用的著色器程序的實現原理，讓讀者能深入學習到當前流行的渲染技術的實現原理，並融會貫通到實際開發工作中。

●第1章實時3D渲染流水線1
1．1概述1
1．2頂點處理階段2
1．2．1頂點的組織方式2
1．2．2坐標繫統和頂點法線的確定方式3
1．2．3把頂點從模型空間變換到世界空間5
1．2．4把頂點從世界空間變換到觀察空間9
1．2．5把頂點從觀察空間變換到裁剪空間11
1．3光柵化階段18
1．3．1裁剪操作18
1．3．2透視除法18
1．3．3背面剔除操作19
1．3．4視口變換21
1．3．5掃描轉換22
1處理與輸出合並階段22
1．4．1紋理操作23
1．4．2輸出合並中的深度值操作24
1．4．3輸出合並中的Alpha值操作26
1．4．4Unity3DShaderLab中的Alpha混合指令及深度測試指令27
第2章輻射度、光度和色度學基本理論30
2．1輻射度學基本理論30
2．1．1立體角32
2．1．2點光源、輻射強度和輻射亮度33
2．1．3輻射出射度和輻射入射度34
2．2光度學基本理論34
2．3色度學基本理論36
2．3．1什麼是顏色36
2．3．2顏色的數字化及CIE1931-RGB顏色模型37
2．3．3CIE1931-XYZ顏色模型40
2．3．4CIE1931-Yxy顏色模型40
2．4伽馬校正和sRGB顏色空間40
2．4．1伽馬校正40
2．4．2sRGB顏色空間44
2．4．3Unity3D中的伽馬空間和線性空間45
第3章Unity3D著色器繫統47
3．1從一個外觀著色器程序談起47
3．1．1BasicDiffuse著色器展開後的代碼分析49
3．1．2外觀著色器的編譯指示符56
3．1．3傳給外觀著色器函數的參數58
3．2直接編寫頂點著色著色器59
3．2．1用Cg語言編寫的包含著色器功能的代碼片段59
3．2．2聲明目標渲染器60
3．2．3著色器的語義61
3．3在Cg代碼中訪問著色器屬性塊66
3．3．1在著色器代碼中聲明材質屬性66
3．3．2在著色器代碼中聲明對應於材質屬性的變量67
3．4使用著色器多樣體處理多種情況67
3．4．1編譯指示符multi_compile和shader_feature的使用方式與區別67
3．4．2多樣體關鍵字的使用68
3．4．3內置的multi_compile指示符快捷使用方式68
3．5多平臺著色器代碼的支持68
3．6確定著色器編譯器的版本69
3．6．1和著色器編譯器版本相關的宏69
3．6．2消除著色器代碼中各平臺的語義差異性70
3．6．3關閉可忽視的編譯警告72
3．6．4Unity3DShader的基本數據類型72
3．6．5消除平臺差異性73
3．6．6統一著色器常量緩衝區的宏定義75
3．6．7HLSL語言中的分支預測特性75
第4章引擎提供的著色器工具函數和數據結構78
4．1UnityShaderVariables．cginc文件中的著色器常量和函數78
4．1．1進行變換操作用的矩陣78
4．1．2和攝像機相關的常量緩衝區81
4．1．3與光照相關的工具函數和內置光源83
4．1．4與陰影相關的著色器常量緩衝區84
4．1．5與逐幀繪制調用相關的著色器常量緩衝區86
4．1．6與霧效果相關的常量緩衝區86
4．1．7與光照貼圖相關的常量緩衝區87
4．2UnityCG．cginc文件中的工具函數和宏90
4．2．1數學常數90
4．2．2與顏色空間相關的常數和工具函數90
4．2．3描述頂點布局格式的結構體92
4．2．4用於進行空間變換的工具函數93
4．2．5與光照計算相關的工具函數97
4．2．6與HDR及光照貼圖顏色編解碼相關的工具函數102
4．2．7把高精度數據編碼到低精度緩衝區的函數107
4．2．8法線貼圖及其編解碼操作的函數110
4．2．9線性化深度值的工具函數113
4．2．10合並單程立體渲染時的左右眼圖像到一張紋理的函數115
4．2．11用來實現圖像效果的工具函數和預定義結構體117
4．2．12計算屏幕坐標的工具函數118
4．2．13與陰影處理相關的工具函數121
4．2．14與霧效果相關的工具函數和宏123
第5章Unity3D引擎的多例化技術128
5．1多例化技術概述128
5．1．1不使用GPU多例化技術繪制多個相同模型的偽代碼128
5．1．2在Direct3D11中設置輸入組裝階段的示例偽代碼128
5．1．3設置頂點輸入組裝布局129
5．1．4頂點著色著色器中對使用GPU多例化技術的對應設置129
5．2如何在材質中啟用多例化技術130
5．3添加逐實例數據131
5．3．1在外觀著色器中給材質顏色變量增加GPU多例化支持的代碼131
5．3．2在C#層改變gameobject中的多例化材質顏色屬性132
5．4在頂點著色著色器中使用多例化技術132
5．4．1在頂點著色著色器中啟用GPU多例化技術132
5．4．2UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID宏的定義133
5．4．3DEFAULT_UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID宏的定義133
5．4．4UNITY_INSTANCING_BUFFER_START及另外兩個配套的宏的定義134
5．4．5UNITY_INSTANCED_ARRAY_SIZE宏的定義135
5．4．6UNITY_SETUP_INSTANCE_ID宏的定義135
5．4．7DEFAULT_UNITY_SETUP_INSTANCE_ID和UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID宏的定義135
5．4．8著色器常量緩衝區UnityDrawCallInfo的定義136
5．4．95．4．1節中展開多例化相關的宏之後的代碼137
第6章前向渲染和延遲渲染139
6．1前向渲染概述139
6．2延遲渲染概述139
6．3Unity3D中的各種渲染途徑141
6．3．1Unity3D的前向渲染途徑細節142
6．3．2Unity3D的延遲渲染途徑細節144
第7章Unity3D的全局光照和陰影147
7．1全局照明和局部照明147
7．2引擎提供的光源類型149
7．2．1點光源149
7．2．2聚光燈光源150
7．2．3有向平行光源150
7．2．4區域面光源150
7．2．5cookie151
7．3使用實時模式光源進行全局照明151
7．4使用烘焙式光照貼圖進行全局照明152
7．5使用混合光照進行全局照明153
7．5．1BakedIndirect照明模式154
7．5．2Shadowmask照明模式154
7．5．3Subtractive照明模式155
7．6光探針照明的細節156
7．6．1光探針照明概述156
7．6．2在場景中布置光探針157
7．6．3使用光探針157
7．6．4光探針代理體158
7．6．5反射用光探針158
7．7探討基於球諧函數的全局光照160
7．7．1半球空間的光照方程161
7．7．2蒙特卡洛積分估算法的定義161
7．7．3球諧函數163
7．7．4正交對偶基函數和球諧光照166
7．7．5Unity3D中的球諧光照169
7．8引擎中的渲染陰影的功能175
7．8．1在光源空間中確定產生陰影的區域175
7．8．2在屏幕空間中確定產生陰影的區域175
7．8．3如何啟用陰影175
7．8．4透視走樣和層疊式陰影貼圖177
第8章UnityShadowLibrary．cginc文件分析179
8．1陰影與全局照明繫統的關繫179
8．2聚光燈光源生成的陰影179
8．2．1啟用SPOT宏179
8．2．2UNITY_DECLARE_SHADOWMAP宏的定義180
8．2．3SAMPLE_DEPTH_TEXTURE及類似的宏181
8．2．4UnitySampleShadowmap函數版本1182
8．2．5UnitySampleShadowmap函數版本2183
8．3點光源生成的陰影183
8．3．1從立方體紋理貼圖中取得紋素對應的深度值183
8．3．2對采樣值進行混合計算184
8．4預烘焙的陰影185
8．4．1LPPV_SampleProbeOcclusion函數185
8．4．2UnitySampleBakedOcclusion函數版本1186
8．4．3UNITY_SAMPLE_TEX2D_SAMPLER宏的定義186
8．4．4UnitySampleBakedOcclusion函數版本2187
8．4．5UnityGetRawBakedOcclusions函數187
8．4．6UnityMixRealtimeAndBakedShadows函數188
8．5陰影的淡化處理188
8．5．1UnityComputeShadowFadeDistance函數和UnityComputeShadowFade函數188
8．5．2梯度計算189
8．6計算深度陰影的偏移值190

●
●8．6．1UnityGetReceiverPlaneDepthBias函數192
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●……

本書既是一本Unity 3D著色器代碼分析教程，也是一本Unity 3D著色器編程參考手冊。全書共12章，主要內容包括：實時3D渲染流水線，輻射度、光度和色度學基本理論，Unity 3D著色器繫統，著色器工具函數，Unity 3D引擎的多例化技術，前向渲染和延遲渲染，Unity 3D的全局光照和陰影，UnityShadow Library.cginc文件分析，AutoLight.cginc文件分析，基於物理的光照模型，Unity 3D標準著色器和Standard. shader文件分著色器實時繪制圖像實戰案例。
本書適合Unity Shader的遊戲開發者、程序員閱讀，也可供相關專業人士參考。

熊新科 著