シェーダーに関するツールは次のページにまとめています。
シェーダー／マテリアルの一般的な使い方は次のページにまとめています。
ShaderLab
- サーフェスシェーダー
- 頂点シェーダー／フラグメントシェーダー
- 固定関数シェーダー
参考：
書き方
参考：
Unity のシェーダの基礎を勉強してみたのでやる気出してまとめてみた | 凹みTips
Surface シェーダーとフラグメントシェーダーの違いを軽くまとめてみた – Qiita
ShaderLab シンタックス | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
チュートリアル：ShaderLab と固定関数シェーダー | Unity マニュアル [公式]
サーフェスシェーダーの記述 | Unity マニュアル [公式]
Unity で使用するシェーダー言語 | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
導入
参考：
Unity で Shader の勉強 その1 – Qiita
Unity で Shader の勉強 その2 – Qiita
Unity で Shader の勉強 その3 – Qiita
Unity で Shader の勉強 その4 – Qiita
Unity で Shader の勉強 その5 – Qiita
使い方
参考：
Unity のシェーダの基礎を勉強してみたのでやる気出してまとめてみた | 凹み Tips
Unity で Shader の勉強 その1 – Qiita
シェーダーによる色の変更、発光、光沢を持たせない設定 | ＠IT
シェーダーを書いてみよう! ShaderLab の簡単な書き方! | 侍エンジニア塾ブログ
入門
参考：
7日間でマスターする Unity シェーダ入門 | おもちゃラボ
概要
参考：
Unity のシェーダーについて自分なりにまとめてみた | Speaker Deck
シェーダを書けるプログラマになろう | SlideShare
サーフェスシェーダー
照明あるいは影による影響を考慮してメッシュを描画する。Cg/HLSL で記述する。フォワードレンダリングあるいはディファ―ドレンダリングをサポートする。サーフェスシェーダーは内部的に頂点シェーダー／フラグメントシェーダーに変換される。
参考：
サーフェスシェーダーの記述 | Unity マニュアル [公式]
頂点シェーダー／フラグメントシェーダー
ライティングを必要としない場合に用いる。あるいは、頂点の情報をダイレクトに扱う低レベルシェーダーを作成する場合にも用いる。Cg/HLSL で記述する。照明あるいは影を扱う場合はサーフェスシェーダーの方が向いている。
参考：
Vertex and Fragment Shader Examples のサンプルを試しつつメモ – Qiita
頂点シェーダーとフラグメントシェーダーの記述 | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
頂点シェーダーとフラグメントシェーダーの例 | Unity マニュアル [公式]
チュートリアル: 頂点プログラムとフラグメントプログラム | Unity マニュアル [公式]
固定関数シェーダー
**LEGACY**
ShaderLab で記述する。固定関数シェーダーはインポート時に頂点シェーダー／フラグメントシェーダーに変換される。
参考：
チュートリアル: ShaderLab と固定関数シェーダー | Unity マニュアル [公式]
シェーダー変数
参考：
ビルトインのシェーダー変数 | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
マクロ
参考：
シェーダーバリアント (Shader Variant)
プラグマ (#pragma キーワード／コンパイラーディレクティブ)
multi_compile：シェーダーバリアントを生成するmulti_compile_local：シェーダーバリアントを生成する／キーワードはローカルに作用するshader_feature：未使用のバリアントはビルドに含まれないshader_feature_local：未使用のバリアントはビルドに含まれない／キーワードはローカルに作用する
定義できるグローバルキーワードは256個に制限される。Unity は内部的に60個のグローバルキーワードを使用する。ユーザーが定義できるグローバルキーワードの上限は実質的に190個程度に制限される。ローカルキーワードはシェーダー毎に64個に制限される。
ビルトインショートカット
- multi_compile_fwdbase
- multi_compile_fwdadd
- multi_compile_fwdadd_fullshadows
- multi_compile_fog
参考：
Unity の Shader Variant について調べてみた – Qiita
shader_feature や multi_compile でシェーダのバリアントを作る | LIGHT11
AssetBundle と ShaderVariant の関係 | 黒河優介
Shader Variant について調べてみた | しゅみぷろ
複数のシェーダープログラムのバリアントを作る | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
シェーダーのロード時間の最適化 | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
マテリアルパラメーターへのスクリプトを使ったアクセスと変更 | Unity マニュアル [公式]
Shader Variants and Keywords | Unity Manual [Official]
シェーダーキーワードを使う
参考：
Shader の定義済みキーワードを動的に有効/無効化する | KAZUPON 研究室
マテリアルパラメーターへのスクリプトを使ったアクセスと変更 | Unity マニュアル [公式]
Shader.EnableKeyword | Unity スクリプトリファレンス [公式]
Shader.DisableKeyword | Unity スクリプトリファレンス [公式]
How do I set a shader setting/property at runtime using MonoBehaviour? – Stack Overflow
インクルード (.cginc ファイル)
自動的にインクルードされるファイル
HLSLSupport.cginc：ヘルパーマクロ及びクロスプラットフォームのシェーダーコンパイルの定義UnityShaderVariables.cginc：グローバル変数
標準インクルードファイル
UnityCG.cginc：ヘルパー関数AutoLight.cginc：ライティングやシャドウで用いる関数- TerrainEngine.cginc：地形及び植生用のシェーダーヘルパー関数
サーフェスシェーダー用インクルードファイル
サーフェスシェーダーを記述すると自動的に含まれる。
Lighting.cginc：標準サーフェスシェーダーライティングモデル
データ構造
UnityCG.cginc で定義されているデータ構造
appdata_baseappdata_tanappdata_fullappdata_img
参考：
よく使うシェーダー関数は cginc を作ると便利 – Qiita
シェーダで cginc ファイルをインクルードして使う | LIGHT11
ビルトインのシェーダー include ファイル | Unity マニュアル [公式]
ビルトインシェーダーヘルパー機能 | Unity マニュアル [公式]
where can I find the reference of “appdata_img” – Unity Forum
セマンティクス
頂点データ
- POSITION
- NORMAL
- TEXCORRD0
- TEXCORRD1
- TEXCORRD2
- TEXCORRD3
- TANGENT
- COLOR
レンダーターゲット
- SV_TARGET
- SV_TARGET1, SV_TARGET2, …
- SV_DEPTH
ラスタライズ
- SV_POSITION
その他
- VPOS / UNITY_VPOS_TYPE
- VFACE
- SV_VertexID
参考：
Unity のシェーダーセマンティクスまとめ – Qiita
シェーダーセマンティクス | Unity マニュアル [公式]
Semantics | Microsoft Docs [公式]
定義済みマクロ
参考：
定義済みシェーダープリプロセッサーマクロ | Unity マニュアル [公式]
プロパティー
参考：
ShaderLab: Properties | Unity マニュアル [公式]
Cg/HLSL でシェーダープロパティーを参照する | Unity マニュアル [公式]
シェーダーのデータ型と精度 | Unity マニュアル [公式]
座標系
- レンダーテクスチャ座標
- UV 座標
- クリップスペース座標
- デプスバッファの値域
参考：
プラットフォーム特有のレンダリングの違い | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
SubShader タグ
- Queue：レンダリング順序を指定する
- RenderType：シェーダーの置き換え及びカメラ深度テクスチャの生成に使用される
- DisableBatching：バッチングを無効化する
- ForceNoShadowCasting：影を投影しない
- IgnoreProjector：プロジェクターからの影響を受けない
- CanUseSpriteAtlas：スプライトアトラスと互換性がある
- PreviewType：プレビューの形状を指定する
参考：
SubShader と Pass の中で使用できる Tag リスト | 渋谷ほととぎす通信
SubShader 内のタグ | Unity マニュアル [公式]
レンダーキュー (Queue)
マテリアルでカスタムレンダーキューを指定しなかった場合、シェーダーにおけるキューの指定値が使われる。
参考：
マテリアルの描画がシェーダーの Queue 順に処理されない原因と対策 | 神様は有休消化中です。
カリング (Culling)
参考：
Culling と Depth Testing | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
デプスバッファ／デプステスト (Depth Testing)
参考：
Culling と Depth Testing | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
アルファテスト (Alpha Testing)
**LEGACY**
参考：
旧 Alpha Testing | Unity マニュアル [公式]
カラーマスク (ColorMask)
参考：
ShaderLab: Pass | Unity マニュアル [公式]
MaterialPropertyDrawer
参考：
シェーダプロパティ用のアトリビュートを自作する MaterialPropertyDrawer | LIGHT11
シェーダを実装する時に MaterialPropertyDrawer を使用して Inspector の表示をカスタマイズする | コガネブログ
マルチコンパイル (multi_compile)
参考：
Multi-Compile Shaders | Martin Palko
Replaced Shaders
Replacement Shader タグ
- Opaque
- Transparent
- TransparentCutout
- Background
- Overlay
- TreeOpaque
- TreeTransparentCutout
- TreeBillboard
- Grass
- GrassBillboard
参考：
Replaced Shaders でのレンダリング | Unity マニュアル [公式]
Shader Variant Collections
参考：
Shader Variant Collections | Unity Manual [Official]
コンピュートシェーダー
参考：
コンピュートシェーダー | Unity マニュアル [公式]
TEXCOORD
参考：
使用する TEXCOORD をマテリアルから指定できるようにする | LIGHT11
Particle System の Custom Vertex Streams と Custom Data の使い方まとめ | LIGHT11
Blend
参考：
Texture Combiners
参考：
Texture Combiners | Unity マニュアル [公式]
サンプラー
参考：
サンプラー状態の利用 | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
透過／半透明シェーダー
参考：
Unity フラグメントシェーダーで背景を透過してみる | マカロン
スタンダードシェーダーで モデルを綺麗に半透明表示する – Qiita
3D モデルの半透明をキレイに表示するシェーダを実装する | コガネブログ
Unlit Shader の要素を全て解説 | アマガミナブログ
何も描画しないシェーダーを作る
Shader "Custom/Void"
{
SubShader
{
ColorMask 0 Zwrite Off
Pass {}
}
}
参考：
不要パーツを消す「何もしない透明な Unity シェーダー」| サークル獏の佐藤敏 Unity とか備忘録
発光
参考：
スクリーンスペースブーリアン
参考：
Unity でスクリーンスペースのブーリアン演算をやってみた | 凹みTips
頂点アニメーションテクスチャ／VAT シェーダー
参考：
Unity のシェーダー開発方法のまとめと備忘録・頂点アニメーションテクスチャ (VAT) シェーダー – Qiita
互換性／コンパイルターゲット
参考：
プラットフォーム特有のレンダリングの違い | Unity 2018.4 マニュアル [公式]
シェーダーコンパイルターゲットレベル | Unity マニュアル [公式]
レンダリングパス
参考：
ForwardRendering と DeferredShading | しゅみぷろ
旧シェーダー
Standard Shader が導入される以前に使用されていた各用途毎に個別に記述されたシェーダー。
ファミリー
法線シェーダー
透明シェーダー
参考：
GLSL を移植する
参考：
Unity に GLSL (サーフェスシェーダー) を書く方法 | すだちキャンパス
global keywords exceeded エラー
シェーダーキーワードを制限以上に使用しているため一部のキーワードが無視される旨のエラーが発生する。
Maximum number (256) of shader global keywords exceeded, keyword _XXX will be ignored. You will have to delete some shaders or make them use less keywords.
対処法：
- 使用していないシェーダーあるいはキーワードをプロジェクトから取り除く。
- グローバルキーワードの代わりにローカルキーワードを使用する。
- キーワードを固定化 (ベイク) する。
- Shader Control アセットを使って対処する。
参考：
Maximum number (256) of shader keywords exceeded – Unity Forum
Maximum number (256) of shader global keywords exceeded – Unity Forum
Maximum number (256) of shader keywords exceeded and materials are pink – Unity Forum
The “Maximum number (256) of shaders” error – Unity Forum
Shader keyword limit – Unity Forum
Maximum number (256) of shader global keywords exceeded, keyword Unity – Stack Overflow
デバッグ
参考：
RenderDoc の統合 | Unity マニュアル [公式]
Visual Studio を使った DirectX 11/12 シェーダーのデバッグ | Unity マニュアル [公式]
パフォーマンス
旧シェーダーのパフォーマンス
およそ次の順序で描画負荷が高くなる。
- Unlit
- VertexLit
- Diffuse
- Normal mapped
- Specular
- Normal Mapped Specular
- Parallax Normal mapped
- Parallax Normal Mapped Specular
参考：
Unity シェーダーのパフォーマンス | Unity マニュアル [公式]
シェーダーを書く場合のパフォーマンスのヒント | Unity マニュアル [公式]
ソースコード
ビルトインシェーダー／Standard Shader のソースコードを取得するには、「Download Archive (Unity)」にアクセスして、該当するバージョンの「ダウンロード」ボタンをクリックして「ビルトインシェーダー」を選択する。
参考：
Unity の Standard シェーダーのソースコードを取得する | MR が楽しい
まとめ／Tips
参考：
Unity Shader 入門した頃の自分に教えたい事 – Qiita
Shader Code | Unify Community Wiki
資料
参考：
Unity でシェーダを学ぶ時に参考した本とか – Qiita
リンク
参考：
シェーダに関するオススメ記事まとめ 120個 | コガネブログ
テキスト／解説
参考：