編寫 HLSL?著色器程序時(shí)， 輸入和輸出變量需要通過語義來表明 其“意圖”。這是 HLSL 著色器語言中的 標(biāo)準(zhǔn)概念；請參閱?MSDN 上的語義 (Semantics) 文檔以了解更多詳細(xì)信息。

可在此處下載以下顯示的示例（以 Unity 項(xiàng)目壓縮包的形式提供）。

頂點(diǎn)著色器輸入語義

主頂點(diǎn)著色器函數(shù)（由?#pragma vertex?指令表示）需要在所有輸入?yún)?shù)上都有語義。 這些對應(yīng)于各個(gè)網(wǎng)格數(shù)據(jù)元素，如頂點(diǎn)位置、法線網(wǎng)格和紋理坐標(biāo)。 有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參閱頂點(diǎn)程序輸入。

以下是一個(gè)簡單的頂點(diǎn)著色器的示例，它采用頂點(diǎn)位置 和紋理坐標(biāo)作為輸入。像素著色器 將紋理坐標(biāo)可視化為顏色。

不必逐個(gè)拼寫出所有的每個(gè)輸入， 可以聲明一個(gè)輸入結(jié)構(gòu)，并在該結(jié)構(gòu)的 每個(gè)單獨(dú)成員變量上指示語義。 請參閱著色器程序示例?以了解如何執(zhí)行此操作。

片元著色器輸出語義

通常，片元（像素）著色器會(huì)輸出顏色，并具有?SV_Target?語義。上面示例中的片元著色器 完全就是這樣的：

函數(shù)?frag?的返回類型為?fixed4（低精度 RGBA 顏色）。因?yàn)樗环祷匾粋€(gè)值，所以語義 由函數(shù)自身指示: SV_Target。

也可以返回包含輸出的結(jié)構(gòu)。 上面的片元著色器也可以按如下所示重寫， 功能完全相同：

從片元著色器返回結(jié)構(gòu)對于不止返回單個(gè)顏色的 著色器非常有用。片元著色器 輸出支持的其他語義如下。

SV_TargetN：多個(gè)渲染目標(biāo)

SV_Target1、SV_Target2?等等：這些是著色器寫入的附加顏色。這在一次渲染到多個(gè)渲染目標(biāo)（稱為“多渲染目標(biāo)”渲染技術(shù)，簡稱 MRT）時(shí)使用。SV_Target0?等同于?SV_Target。

SV_Depth：像素著色器深度輸出

通常情況下， 片元著色器不會(huì)覆蓋 Z 緩沖區(qū)值，并使用 常規(guī)三角形柵格化中的默認(rèn)值。但是， 對于某些效果，輸出每個(gè)像素的自定義 Z 緩沖區(qū)深度值很有用。

請注意，在許多 GPU 上，這會(huì)關(guān)閉一些深度緩沖區(qū)優(yōu)化，因此如果沒有充分的理由，請不要覆蓋 Z 緩沖區(qū)值。SV_Depth?產(chǎn)生的成本取決于 GPU 架構(gòu)，但總體上與 Alpha 測試（使用 HLSL 中的內(nèi)置?clip()?函數(shù)）的成本非常相似。通過渲染著色器在所有常規(guī)不透明著色器之后修改深度（例如，使用?AlphaTest?渲染隊(duì)列）。

深度輸出值必須為單個(gè)?float。

頂點(diǎn)著色器輸出和片元著色器輸入

頂點(diǎn)著色器需要輸出頂點(diǎn)的最終裁剪空間位置，以便 GPU 知道屏幕上的柵格化位置以及深度。此輸出需要具有?SV_POSITION?語義，并為?float4?類型。

頂點(diǎn)著色器生成的所有其他輸出（“插值器”或“變化”）都是您的特定著色器需要的。從頂點(diǎn)著色器輸出的值將在渲染三角形的面上進(jìn)行插值，并且每個(gè)像素的值將作為輸入傳遞給片元著色器。

許多現(xiàn)代 GPU 并不真正關(guān)心這些變量的語義；然而，一些舊系統(tǒng)（最主要的是 Direct3D 9 上的著色器模型 2 GPU）存在關(guān)于語義的特殊規(guī)則：

• TEXCOORD0、TEXCOORD1?等語義用于指示任意高精度數(shù)據(jù)，如紋理坐標(biāo)和位置。

• 頂點(diǎn)輸出和片元輸入的?COLOR0?和?COLOR1?語義用于低精度 0 到 1 范圍的數(shù)據(jù)（如簡單的顏色值）。

為了獲得最佳的跨平臺支持，應(yīng)將頂點(diǎn)輸出和 片元輸入標(biāo)記為?TEXCOORDn?語義。

請參閱著色器程序示例?以查看示例。

插值器數(shù)量限制

對于總共可以使用多少個(gè)插值器變量將信息 從頂點(diǎn)傳遞到片元著色器，存在一些限制。該限制 取決于平臺和 GPU，一般準(zhǔn)則如下：

• 最多 8 個(gè)插值器：OpenGL ES 2.0 (iOS/Android)、Direct3D 11 9.x 級別 (Windows Phone) 和 Direct3 9 著色器模型 2.0（老舊 PC）。由于插值器 數(shù)量受到限制，但每個(gè)插值器可以是一個(gè) 4 分量矢量， 所以一些著色器將內(nèi)容打包在一起以便不會(huì)超過限制。例如，兩個(gè)紋理 坐標(biāo)可以在一個(gè)?float4?變量中傳遞（.xy 表示一個(gè)坐標(biāo)，.zw 表示第二個(gè)坐標(biāo)）。

• 最多 10 個(gè)插值器：Direct3D 9 著色器模型 3.0 (#pragma target 3.0)。

• 最多 16 個(gè)插值器：OpenGL ES 3.0 (iOS/Android) 和 Metal (iOS)。

• 最多 32 個(gè)插值器：Direct3D 10 著色器模型 4.0 (#pragma target 4.0)。

無論特定目標(biāo)硬件如何，出于性能原因，通常最好使用盡可能少的插值器。

其他特殊語義

屏幕空間像素位置：VPOS

片元著色器可以接收渲染為特殊?VPOS?語義的像素的位置。 此功能僅從著色器模型 3.0 開始存在，因此著色器需要具有?#pragma target 3.0?編譯指令。

在不同的平臺上，屏幕空間位置輸入的基礎(chǔ)類型會(huì)有所不同，因此為了獲得最大的可移植性，請對其使用?UNITY_VPOS_TYPE?類型（在大多數(shù)平臺上將是?float4，在 Direct3D 9 上將是 float2）。

另外，使用像素位置語義將導(dǎo)致難以讓裁剪空間位置 (SV_POSITION) 和 VPOS 處于相同的頂點(diǎn)到片元結(jié)構(gòu)中。因此頂點(diǎn)著色器應(yīng)將裁剪空間位置輸出為單獨(dú)的“out”變量。請參閱以下示例著色器：

面對方向：VFACE

片元著色器可以接收一種指示渲染表面是面向攝像機(jī)還是背對攝像機(jī)的變量。這在渲染應(yīng)從兩側(cè)可見的幾何體時(shí)非常有用 - 通常用于樹葉和類似的薄型物體。VFACE?語義輸入變量將包含表示正面三角形的正值，以及表示背面三角形的負(fù)值。

此功能從著色器模型 3.0 開始才存在，因此著色器需要具有?#pragma target 3.0?編譯指令。

上面的著色器使用?Cull?狀態(tài)來關(guān)閉背面剔除（默認(rèn)情況下，根本不會(huì)渲染背面三角形）。以下是應(yīng)用于一組四邊形網(wǎng)格（以不同的方向旋轉(zhuǎn)）的著色器：

頂點(diǎn) ID：SV_VertexID

頂點(diǎn)著色器可以接收具有“頂點(diǎn)編號”（為無符號整數(shù)）的變量。當(dāng)您想要從紋理或?ComputeBuffers?中 獲取額外的每頂點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，這非常有用。

此功能從 DX10（著色器模型 4.0）和 GLCore/OpenGL ES 3 開始才存在，因此著色器需要具有?#pragma target 3.5?編譯指令。

（可在此處下載上文中顯示的示例（以 Unity 項(xiàng)目壓縮包的形式提供））：https://docs.unity.cn/cn/2019.4/uploads/Examples/UnityShaderDocExamples.zip