《Unity Shader 入门精要》笔记03

Unity内置的变换矩阵

UNITY_MATRIX_MVP当前的模型观察投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到裁剪空间
UNITY_MATRIX_MV当前的模型观察矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到观察空间
UNITY_MATRIX_V当前的观察矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间变换到观察空间
UNITY_MATRIX_P当前的投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从观察空间变换到裁剪空间
UNITY_MATRIX_VP当前的观察投影矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间变换到裁剪空间
UNITY_MATRIX_T_MVUNITY_MATRIX_MV的转置矩阵
UNITY_MATRIX_IT_MVUNITY_MATRIX_MV的逆转置矩阵，用于将法线从模型空间变换到观察空间，也可用于得到UNITY_MATRIX_MV的逆矩阵
_Object2World当前的模型矩阵，用于将顶点/方向矢量从模型空间变换到世界空间
_World2Object_Object2World的逆矩阵，用于将顶点/方向矢量从世界空间变换到模型空间
（2022.3.9f1是unity_WorldToObject 、unity_ObjectToWorld）在这里插入代码片

//为了把顶点或方向矢量从观察空间变换到模型空间，可以使用如下代码//方法一：使用transpose函数对UNITY_MATRIX_IT_MV进行转置
//得到UNITY_MATRIX_MV的逆矩阵，然后进行矩阵乘法
//把观察空间中的点或方向矢量变换到模型空间中
float4 modelPos = mul(transpose(UNITY_MATRIX_IT_MV), viewPos);//方法二：不直接使用转置函数transpose，而是交换mul参数的位置，使用矩阵乘法
//本质和方法一是完全一样的
float4 modelPos = mul(viewPose, UNITY_MATRIX_IT_MV)

摄像机和屏幕参数

float3 _WorldSpaceCameraPos

该摄像机在世界空间中的位置

float4 _ProjectionParams

x = 1.0（或-1.0，如果正在使用一个反转的投影矩阵进行渲染，y = Near, z = Far, w = 1.0 + 1.0/Far，其中Near和Far分别是近裁剪平面和远裁剪平面和摄像机的距离）

float4 _ZBufferParams

x = 1 - Far/Near, y = Far/Near, z = x/Far, w = y/Far,该变量用于线性化Z缓存中的深度值

float4 unity_OrthoParams

x = width, y - height, z没有定义, w = 1.0（该摄像机是正交摄像机）或w = 0.0（该摄像机是透视摄像机），其中width和height是正交投影摄像机的宽度和高度

float4x4 unity_CameraProjection

该摄像机的投影矩阵

float4x4 unity_CameraInvProjection

该摄像机的投影矩阵的逆矩阵

float4 unity_CameraWorldClipPlanes[6]

该摄像机的6个裁剪平面在世界空间下的等式，按如下顺序：左、右、下、上、近、远裁剪平面

点积：
假设有一个矢量a（平行光）和另一个矢量b
可以通过点积来得到b在a方向上投影（标量）
公式1：a·b = (ax,ay,az) · (bx,by,bz) = axbx+ayby+azbz
公式2：a·b = |a||b|cosθ

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叉积：
会得到同时垂直于这两个矢量的新矢量（矢量）
常用于计算垂直于一个平面/三角形的矢量
可以用来判断三角面片的朝向
公式1：a x b = (ax,ay,az) x (bx,by,bz) = (aybz - azby, azbx-axbz, axby - aybx)
模计算：|a x b| = |a||b|sinθ

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mul函数：矩阵乘法
参数的位置将决定是按列矩阵还是行矩阵进行乘法
列矩阵和矩阵m进行右乘 mul(m,v) 行矩阵和矩阵m进行左乘 mul(v,m)