推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 Surface Shader 执行流程 Surface Shader 统一了着色流程，同时为 vs 和 fs 提供了大量的自定义函数，大家可以根据自己的需求，重写相关函数。 请参考 Surface Shader 内置函数 和 使用宏定义实现函数替换。 本文主要目的在于帮助开发者熟悉 Surface Shader 执行流程，弄清楚各函数调用时机。 函数入口 我们先看一下内置的 Surface Shader 文件的 CCEffect 部分： CCEffect %{ techniques: - name: opaque passes: - vert: standard-vs frag: standard-fs ... }% 可以看到， 每一个 pass 的

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 Surface Shader 结构 一个典型的 Surface Shader 通常由四个主要部分构成： 1. CCEffect 2. 共享常量声明 3. 宏映射 4. 主体功能函数 5. Shader组装器：用于将上面4个部分与内置的Surface Shader 功能进行级任 1、CCEffect CCEffect 用于描述 Surface Shader 的 techniques, pass , 属性以及渲染状态等信息。材质会根据 CCEffect 中的描述生成默认值，以及在材质面板上显示。 具体内容请参考 Cocos Shader 语法。 2、共享常量声明 共享常量声明会将所有 pass， vs 和 fs 都需要用到的常量写在一起，

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 内置 Surface Shader 导读 Cocos Creator 3.7.2 版本开始， builtin-standard.effect 使用 Surface Shader 架构实现。 本文以 builtin-standard.effect 作为典型案例，讲解 Surface Shader 细节。 你可以属性 Surface Shader 结构定义、语法细节以及渲染流程。 下面的内容，建议配合 internal/effects/builtin-standard.effect 一起阅读。 基本结构 Surface Shader 代码通常由几个部分组成： * 信息描述（CCEffect）：描述此 Shader 的技术、渲染过程组成部分，

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 前向渲染与延迟渲染 Shader 执行流程 Cocos Creator 引擎支持 前向渲染和延迟渲染。因此，在 Shader 架构上，也要为这两种渲染流程做兼容，并且让用户感知不到。 内置的 Legacy Shader 都是 PBR 材质，它们在渲染时都遵守以下流程： 前向渲染 1. 调用 vs 2. 调用 fs -> surf -> 光照计算 延迟渲染 Buffer 阶段 1. 调用 vs 2. 调用 fs -> surf -> GBuffer Lighting 阶段

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 公共函数库 可以在 资源管理器/internal/chunks/common/ 文件夹下找到不同分类的函数库头文件。 公共库中的函数不依赖任何内部数据，可以当作工具函数直接使用。 使用示例 #include #include 目录与功能应表 文件夹名函数用途主要文件color色彩相关功能（颜色空间、tone-mapping 等）aces, gammadata数据相关功能（压缩解压缩等）packing, unpackdebugDebug View 相关功能effect场景特效相关功能（水、雾等）foglighting光照相关功能（bxdf、反射、衰减、烘焙等）brdf, bxdf, light-mapmath数学库（坐标变换、数值判定和运算等）coordinates, transformmesh模型相关功能（材质转换、模型动画等）material, vat-animationshadow阴影相关功能（p

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 Cocos Shader 内置全局 Uniform 要在 Cocos Shader 中使用内置变量 Uniform，需要包含对应的着色器片段（Chunk）即可，如下代码所示： //local uniforms #include //global uniforms #include 以下是常用内置变量，按所在着色器片段进行分组，列表如下： cc-local.chunk NameTypeInfocc_matWorldmat4模型空间转世界空间矩阵cc_matWorldITmat4模型空间转世界空间逆转置矩阵 cc-global.chunk NameTypeInfocc_timevec4x：游戏运行时间（秒） y：帧时间（秒） z：游戏运行帧数 w：未使用cc_screenSizevec4xy：屏幕尺寸 zw：屏幕尺寸倒数cc_screenScalevec4xy：屏幕缩放

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 预处理宏定义 为了更好地管理代码内容，Cocos Shader 提供了预处理宏机制，它有几个特性： 1. 不同组合的宏会生成不同的代码 2. 生成的代码无冗余、执行高效 3. 使用过的宏定义会显示在材质面板上，方便调试 4. 以 CC_ 开头的宏不会显示在材质面板上 以默认的 Surface Shader 为例，当它被材质使用时，你在材质的 属性检查器 中，可以看到如下图所示的宏开关： 宏定义注意事项 宏定义有一些默认的规则。 默认值 所有的宏定义默认值都是 false，因此当定义一个简单宏定义（例如用于布尔开关的宏）时，无法指定其默认值，但可通过 属性检查器 或代码修改。 如果设计上某些宏之间存在互斥关系（不能同时为 true），可以通过使用 tag 声明的宏来处理，详情请参考下文

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 GLSL 语法简介 GLSL 是为图形计算量身定制的用于编写着色器的语言，它包含一些针对向量和矩阵操作的特性，使渲染管线具有可编程性。本章主要介绍在编写 Shader 时常用的一些语法，包括以下几个方面： * 变量 * 语句 * 限定符 * 预处理宏定义 变量 变量及变量类型 变量类型说明Cocos Shader 中的默认值Cocos Shader 中的可选项bool布尔型标量数据类型false无int/ivec2/ivec3/ivec4包含 1/2/3/4 个整型向量0/[0, 0]/[0, 0, 0]/[0, 0, 0, 0]无float/vec2/vec3/vec4包含 1，2，3，4

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 YAML 101 Cocos Shader 使用的是符合 YAML 1.2 标准的解析器，这意味着 Cocos Shader 与 JSON 是完全兼容的，直接使用 JSON 也完全不会有问题，例如： "techniques": [{ "passes": [{ "vert": "skybox-vs", "frag": "skybox-fs", "rasterizerState": { "cullMode": "none" } # ... }] }] 当然这也意味着繁琐的语法，所以 YAML 提供了一些更简洁的数据表示方式： 所有的引号和逗号都可以省略 key1: 1 key2: unquoted string 注意：冒号后的空格不可省略 行首的空格缩进数量代表数据的层级1 object1: key1: false object2: key2:

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 Pass 可选配置参数 Pass 中的参数主要分两个部分： * 开发者可自定义的 属性检查器 面板参数 properties * 引擎提供的用于控制渲染管线状态的 PipelineStates Properties properties 用于将 Shader 中定义的 uniform 进行别名映射。这个映射可以是某个 uniform 的完整映射，也可以是具体某个分量的映射（使用 target 参数），代码示例如下： properties: albedo: { value: [1, 1, 1, 1] } # uniform vec4 albedo roughness: { value: 0.8, target: pbrParams.g } # uniform vec4 pbrParams offset:

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 内置着色器 引擎提供了一系列通用的内置着色器，位于编辑器 资源管理器 面板的 internal -> effects 目录下。双击着色器文件即可在外部 IDE 打开进行查看和编辑（前提是需要在 偏好设置 -> 外部程序 中配置 默认脚本编辑器）。 Cocos Creator 将内置着色器大致归类为以下几种： * internal：内置引擎功能相关着色器，比如编辑器内用 gizmo，几何体渲染等等。用户通常不需要关注这些。 * pipeline：管线特效着色器，包括延迟光照、后效和抗锯齿等。 * util：存放一些零散的内置着色器，例如 DCC 材质导入和序列帧动画等。用户通常不需要关注这些。 * for2d：2D 渲染相关着色器，如 spine 和 sprite 动画等。 * particles：

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 材质系统类图 材质系统控制着每个模型最终的着色流程与顺序，在引擎内相关类间结构如下： 上述图中的 Material（材质）和 EffectAsset（着色器资源）都属于资源。 * Material 负责 EffectAsset 声明的 Uniform、宏数据存储以及 Shader 使用和管理，这些信息都会以材质资源的可视化属性的形式展示在 属性检查器 面板中。Material 通常是被渲染器组件使用，所有继承自 RenderableComponent 的组件都是渲染器组件，例如 MeshRenderer、Sprite 等。更多内容请参考 材质资源。 * EffectAsset 负责提供属性、宏、Shader 列表定义。每个 EffectAsset 最终都会被编译成引擎内使用的格式，引擎再根据格式进行解析和应用。所有解析后的 EffectAsset 信息都会被注册到引擎内的 ProgramLib 库里，

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 批量蒙皮网格渲染器组件（SkinnedMeshBatchRenderer） 批量蒙皮网格渲染器组件（SkinnedMeshBatchRenderer）用于将同一个骨骼动画组件控制的所有子蒙皮模型网格合并渲染。 属性功能Operation对属性的任何修改不会立即生效，需要点 Cook 按钮重新计算才能应用。Materials合批后使用的“母材质”需要使用自己定制的合批版 effect。LightmapSettings用于烘焙 Lightmap，详情请参考 光照贴图。ShadowCastingMode指定当前模型是否会投射阴影，需要先在场景中 开启阴影。ReceiveShadow指定当前模型是否会接收并显示其它物体产生的阴影效果，需要先在场景中 开启阴影。该属性仅在阴影类型为 ShadowMap 时生效。SkinningRoot骨骼蒙皮的根节点，一般为 SkeletalAnimation 组件所在节点。AtlasSize合图生成的最终图集的边长。BatchableTextureNames材质中真正参与

推荐：将NSDT场景编辑器加入你的3D工具链 3D工具集：NSDT简石数字孪生 蒙皮网格渲染器组件（SkinnedMeshRenderer） 蒙皮网格渲染器组件（SkinnedMeshRenderer）主要用于渲染蒙皮模型网格。 导入模型资源 后，若模型网格中带有蒙皮信息，在使用模型时，SkinnedMeshRenderer 组件便会自动添加到模型节点上。 属性 属性功能Materials网格资源允许使用多个材质资源，所有材质资源都存在 materials 数组中。 如果网格资源中有多个子网格，那么 Mesh Renderer 会从 materials 数组中获取对应的材质来渲染此子网格。LightmapSettings用于烘焙 Lightmap，详情请参考 光照贴图。ShadowCastingMode指定当前模型是否会投射阴影，需要先在场景中 开启阴影。ReceiveShadow指定当前模型是否会接收并显示其它物体产生的阴影效果，需要先在场景中 开启阴影。该属性仅在阴影类型为 ShadowMap 时生效。Mesh指定渲染所用的网格资源，网格渲染器组件中 网格资源 部分