在编写unity shader的时候，有时候会有需求，希望写的shader能支持unity内置lightmap或者light probe （灯光探测器）。如果是用surface 编写的话，这些自然不用考虑，unity会自动编译支持，但如果是用vert&frag编写shader，这些需要自己添加相关代码调用了 。

unity内置lightmap的调用

为了使unity内置数据和各种宏定义（如本文的LIGHTMAP_OFF）起作用，需要添加#pragma指令：

pragma multi_compile LIGHTMAP_OFF LIGHTMAP_ON

在unity5.0之前的版本需要声明一下两个内置参数，unity5.0的话就不需要这两句了：

half4 unity_LightmapST; sampler2D unity_Lightmap;

Lightmap是使用模型的uv2 ，因此接下来在顶点输入结构体里声明uv2：

float2 texcoord1 : TEXCOORD1;

在另一个顶点结构里面定义用来接收uv2的uv值：

ifndef LIGHTMAP_OFF

half2 uvLM : TEXCOORD4;

endif

在vert函数里面给uvLM赋值：

ifndef LIGHTMAP_OFF

o.uvLM = v.texcoord1.xy * unity_LightmapST.xy + unity_LightmapST.zw;

endif

然后frag函数里对lightmap贴图采样并叠加给主颜色：

ifndef LIGHTMAP_OFF

fixed3 lm = DecodeLightmap (UNITY_SAMPLE_TEX2D(unity_Lightmap, i.uvLM.xy)); col.rgb*=lm;

endif

在上面的代码中使用了DecodeLightmap解码unity的内置光照贴图，这是因为 Unity烘焙的LightMap是32bit的HDR图，在桌面端，光照贴图的编码为RGBM，而在移动端，大部分情况下，光照贴图的编码为double-LDR，因此需要针对不同平台提供不同的编码方式。DecodeLightmap作用就在这里，它可以针对不同的平台对光照贴图进行解码

VF版本代码01:

Shader “PengLu/Unlit/TextureLM” { Properties { _MainTex (“Base (RGB)”, 2D) = “white” {} }

SubShader { Tags { “RenderType”=”Opaque” } LOD 100

Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #pragma multi_compile_fog #pragma multi_compile LIGHTMAP_OFF LIGHTMAP_ON #include "UnityCG.cginc" struct appdata_t { float4 vertex : POSITION; float2 texcoord : TEXCOORD0; float2 texcoord1 : TEXCOORD1; }; struct v2f { float4 vertex : SV_POSITION; half2 texcoord : TEXCOORD0; #ifndef LIGHTMAP_OFF half2 uvLM : TEXCOORD1; #endif UNITY_FOG_COORDS(1) }; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; v2f vert (appdata_t v) { v2f o; o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); o.texcoord = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex); #ifndef LIGHTMAP_OFF o.uvLM = v.texcoord1.xy * unity_LightmapST.xy + unity_LightmapST.zw; #endif UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex); return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.texcoord); UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col); UNITY_OPAQUE_ALPHA(col.a); #ifndef LIGHTMAP_OFF fixed3 lm = DecodeLightmap (UNITY_SAMPLE_TEX2D(unity_Lightmap, i.uvLM.xy)); col.rgb*=lm; #endif return col; } ENDCG }

}

}

unity内置Light Probes的调用

在shader中我们是通过unity定义的half3 ShadeSH9(half4 normal)来调用Light Probes的，Light Probes照明使用的是一种叫球谐光照（Sphere Harmonic）的模拟，简称SH,因此在ShadeSH9函数需要一个世界坐标中的Normal来决定物体表面的光照。

首先我们在顶点输出结构定义一个参数SHLighting：

fixed3 SHLighting : COLOR;

然后在顶点函数里为它赋值：

float3 worldNormal = mul((float3x3)_Object2World, v.normal);//获得世界坐标中的normal

o.SHLighting= ShadeSH9(float4(worldNormal,1)) ;

VF版本代码02:

Shader “PengLu/Unlit/TextureLM” { Properties { _MainTex (“Base (RGB)”, 2D) = “white” {} _SHLightingScale(“LightProbe influence scale”,float) = 1 }

SubShader { Tags { “Queue”=”Geometry”“LightMode”=”ForwardBase”“RenderType”=”Opaque” } LOD 100

Pass { CGPROGRAM #pragma vertex vert #pragma fragment frag #pragma multi_compile_fog #include "UnityCG.cginc" struct v2f { float4 vertex : SV_POSITION; half2 texcoord : TEXCOORD0; fixed3 SHLighting : COLOR; UNITY_FOG_COORDS(1) }; sampler2D _MainTex; float4 _MainTex_ST; float _SHLightingScale; v2f vert (appdata_base v) { v2f o; o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); o.texcoord = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex); float3 worldNormal = mul((float3x3)_Object2World, v.normal); o.SHLighting= ShadeSH9(float4(worldNormal,1)) ; UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex); return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.texcoord); col.rgb*=i.SHLighting; UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col); UNITY_OPAQUE_ALPHA(col.a); return col*_SHLightingScale; } ENDCG }

}

}