目錄
碎碎念
一、工程搭建示范
1、unity引擎安裝
2、shader forge的匯入
二、簡單渲染流程
1.結構（Struct）
2.一般簡單的渲染程序
三、光照實操部分
1、理論基礎
1）向量與標量
2）點乘
3）Lambert光照模型
4）半Lambert光照模型（Lambert的優化）
2、Unity實操
1）Lambert光照模型的連接
2）半Lambert光照模型的連接
四、映射實操部分
1、理論基礎
2、Unity實操
五、作業
1、一個卡通渲染
總結
碎碎念
作為影片專業的在校生一直不知道如何入門技術美術，在網上查詢資料查到一臉懵逼，買來了入門精要啃起來也有些困難，無意間看見了他人分享的莊懂老師的課程感到相見恨晚，老師實在是太懂美術的心理了！太懂美術了！！
這里記錄下個人學習筆記，給自己起到督促和總結的作用，有問題歡迎指正，互相交流~
B站課程錄屏鏈接：https://www.bilibili.com/video/BV1BE411N74b/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.0
一、工程搭建示范
1、unity引擎安裝
從unity官網（unity.cn）中下載unity hub，在安裝一欄選擇所需要的unity版本（目前unity版本已經更新到2021，直接選擇中沒有老師的版本，我是從官網上搜索2019.3.12版下載后在hub中添加的）
2、shader forge的匯入
解壓檔案后一路點進去，將Assets資產檔案夾內的shader forge檔案夾
將此檔案夾拖入unity Assets中，等待一會兒進度條，完成后會出現在選單欄頂部Tools工具列中
安裝后點擊進去界面如下： 
二、簡單渲染流程
1.結構（Struct）
2.一般簡單的渲染程序
關于渲染流程這部分我有在unity shader入門精要中學習過，莊懂老師將這一程序簡化更清晰直白的展現了出來，加深了我對這一部分的理解，有了更為直觀的認識，
第一步：將模型資源匯入引擎，將模型上的資訊進行選取和采集（頂點資訊、三角面資訊與其他資訊uv 法線等）
第二步：將從模型選取采集到的資訊轉換為輸入結構（后續渲染將用到的相關資訊）
也就是使用輸入結構來采集模型上的必要資訊
第三步：將輸入結構資料做逐頂點處理后輸出給像素shader，這里面的一般操作為：
第四步：將自定義材質面板屬性、光斬訓境的相關設定、以及燈光攝像機的資訊傳給像素shader，綜合各方資料算出最后的渲染結果
一個更直觀的圖解：一個模型（假設是等邊三角形），因為攝像機視角等原因在實際螢屏中看見的是一個斜著的三角形（由頂點shader轉換坐標資訊），頂點shader輸出計算結果及資料之后再由像素shader根據資訊，算出每一個像素所包含的顏色等，為最終渲染輸出結果，
三、光照實操部分
1、理論基礎
1）向量與標量
2）點乘
3）Lambert光照模型
點乘所表現的幾何意義就是 一個向量在另一個向量上的投影長度，這里我感覺可以直接理解為光照所表現的陰影
圖形學表現為：兩向量方向相同時，為1（白色）
兩向量方向相反時，為-1（黑色）
兩向量方向垂直時，為0（黑色）
這里用一個模型和光照講解會更加直觀：
負數在表現中也為黑色，是一個無意義的亮度，在計算中也容易帶來其他意想不到的錯誤，所以我們把結果中為復數的值都改為0，便得到了下面這個看起來效果一樣但實際上數值不同的結果
Max（0，nDir·IDir） ，即為Lambert光照模型
4）半Lambert光照模型（Lambert的優化）
在原有基礎上對明度數值乘以0.5，再加上0.5，得到了全部為正值并且暗部具有光感更加透氣的光照模型——半Lambert，缺點在于有點不真實，素描關系錯誤，沒有反光和明暗交界線等，
2、Unity實操
1）Lambert光照模型的連接
打開shader forge新建一個無光照shader，注意一下保存的路徑可以新建一個shader檔案夾并對這個shader命名
進入界面中在空白處按滑鼠右鍵，彈出選單找到向量運算（Vector Operations）中找到點乘（Dot Product）
也可以直接鍵盤敲D找到點乘
我們可以看到點乘帶有A、B兩個輸入埠分別用來連接剛才所說的兩個向量值
在面板中找到法線向量（Geo data中）和光的方向（lighting中）
分別連接至AB兩埠
輸出埠連接至自發光Emission，左上小窗上方compile shader會變紅，等待重新編譯好后就會出現我們想要的光照模型效果，
接下來將負數值轉為0，用到clamp0-1節點
該節點作用是把小于0的值變為0，大于1的值變為1，鉗制節點的范圍，下面是官方檔案里的描述
重新連接一下，整理節點得到蘭伯特光照模型
如何將連好的shader運用到模型中去：
退出shader forge，在剛剛連好的shader上滑鼠右鍵，新建一個材質
將生成的材質球拖拽至模型上去就好了
2）半Lambert光照模型的連接
對剛剛的狀態，明度乘以0.5，再加上0.5，回顧一下
shader forge面板中加法與乘法等基本運算都在第一欄，也可以直接輸入m或a找到
再添加一個固定數值，在常數向量中
輸入0.5，并把這幾個節點連接起來
得到半Lambert光照模型
四、映射實操部分
1、理論基礎
映射：兩個集合，元素間相互對應的關系
這里可以用手繪板和電腦之間的映射關系來理解這個概念，畫畫的寶子們都懂
調子映射：把之前半Lambert狀態從0-1的一個黑白調子映射到下圖呈現的一個紅黃漸變調子
將半Lambert的調子視為uv坐標的u坐標（橫坐標），再附加一個常量作為v軸，這樣得出的圖片就是漸變貼圖采樣
比如在半lambrt上取一個點，這個點對應的u值為0.5，隨便定義一個常量v值（這個常量取幾得到的效果在這里都是一樣的），所對應得到的點就是映射在貼圖中對應的漸變色調，對每一個像素都做這樣的操作就會得到這樣一個漸變色的光照模型，
2、Unity實操
新建一個常量和一個Append節點（把兩個向量合并為一個標量）
再把要映射的貼圖直接拖進來，左邊連接uv輸入埠，右邊輸出rgb
完成效果
可能出現的問題：兩級如果有小斑點的話可以將Wrap Mode里的reapt改為clamp
五、作業
1、一個卡通渲染
我們分析一下這張圖片，首先很明顯這是一個亮暗分明的二分陰影的卡通渲染
根據這些特點去PS里畫一張貼圖
可以看到老師圖片中明暗轉折沒有那么生硬，稍微過渡一下
我感覺這樣應該差不多了，去實驗一下
感徑訓可以，沒有圖片里的模型，拿了個青蛙的模型試了下
總結
這節課我們學習了有關向量、點乘、映射的定義，以及點乘的圖形學性質：
兩個向量方向越接近，點乘結果越接近1，方向越相反，點乘結果越接近-1，與光照性質相同
搭建了Lambert和半Lambert光照模型
并進行了uv貼圖的映射
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