Unityのサーフェースシェーダーの最小実装

Unityのサーフェースシェーダー（Standard Surface Shader）の最小実装の方法を紹介します。

1.Unityを起動し「3D」でプロジェクトを作る

2.ヒエラルキータブから3D Object > Cubeを選択して立方体を作る

3.プロジェクトタブからCreate > Materialでマテリアルを作る

4.作ったマテリアルをさきほど作ったCubeにドラッグ・アンド・ドロップしてアタッチする

5.プロジェクトタブからCreate > Shader > Standard Surface Shaderでシェーダーを作る

6.作ったシェーダーを先程作ったマテリアルにドラッグ・アンド・ドロップしてアタッチする

7.この時点でシェーダーは動作しています。試しに、Cubeをクリックしてインスペクタータブから、マテリアルのColorを変更してみましょう。

Colorを変更するとCubeの色が変わったことが分かると思います。シェーダーが動作しているということです。

8.さきほど作ったシェーダーをダブルクリックして編集します。

次のようなファイルが開くので、コメントに👈追加とある行だけを追加します。

Shader "Custom/NewSurfaceShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        CGPROGRAM
        // Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows

        // Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
        #pragma target 3.0

        sampler2D _MainTex;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        half _Glossiness;
        half _Metallic;
        fixed4 _Color;

        // Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
        // See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
        // #pragma instancing_options assumeuniformscaling
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
            // put more per-instance properties here
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            // Albedo comes from a texture tinted by color
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
            c = fixed4(1, 0, 0, 1); // 👈追加
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic and smoothness come from slider variables
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

するとCubeの色が赤くなります。

以上がシェーダーの最小実装でした。

簡単に説明します。

追加した行の周辺は次のようになっています。

c = fixed4(1, 0, 0, 1);
o.Albedo = c.rgb;

変数cに代入したのは、R,G,B,Aで表現した色の情報です。RとA(Alph、透明度のこと)を1にしているので、赤い色を指定したことになります。
この値を、o.Albedoというメンバー変数に代入しています。
oはSurfaceOutputStandardという構造体でシェーダーの出力を保存します。Albedoは反射光の比率を表しますが、ここでは単に色情報だと思っておけばOKです。

なお、Aの値は、あとの方で代入しています。

o.Alpha = c.a;

このようにして、Cubeに赤い色をつけることができました。

今回はここまでです。