ビルトインのシェーダー変数

Unity は、シェーダー用のビルトイン・グローバル変数をいくつか提供しています。例えば、現在のオブジェクトの変形マトリックス、ライトパラメーター、現在のタイムなどです。これらは他の変数と同様、シェーダープログラムで使用します。ただ一つの違いは、宣言する必要がないことです。これらの変数はすべて、自動的に含められるインクルードファイル UnityShaderVariables.cginc の中で宣言されています。

変形

これらすべてのマトリックスは float4x4 タイプです。


Name	Value
UNITY_MATRIX_MVP	現在のモデル * ビュー * プロジェクション行列
UNITY_MATRIX_MV	現在のモデル * ビュー行列。
UNITY_MATRIX_V	現在のビュー行列。
UNITY_MATRIX_P	現在のプロジェクション行列
UNITY_MATRIX_VP	現在のビュー * プロジェクション行列
UNITY_MATRIX_T_MV	モデル * ビュー行列の変換
UNITY_MATRIX_IT_MV	モデル * ビュー行列の逆変換
_Object2World	現在のモデルマトリックス
_World2Object	現在のワールド行列の逆変換

カメラと画面

これらの変数は、レンダリング中のカメラに対応します。例えば、シャドウマップのレンダリング中であれば、シャドウマップの投影に使用されている「仮想カメラ」ではなく、カメラコンポーネントの値を参照します。


Name	タイプ	Value
_WorldSpaceCameraPos	float3	カメラのワールド空間位置
_ProjectionParams	float4	`x` は 1.0 または –1.0、反転した射影行列で現在レンダリングしている場合は負の値。`y` はカメラのニアクリップ面、`z`はカメラのファークリップ面、`w`は 1/ファークリップ面です。
_ScreenParams	float4	“x” はカメラのレンダーターゲットの幅（単位：ピクセル）、 “y” はカメラのレンダーターゲットの高さ（単位：ピクセル）、 “z” は 1.0 + 1.0／幅、 “w” は 1.0 + 1.0／高さです。
_ZBufferParams	float4	Z バッファ値を線形化するために使用します。 `x` は (1-far/near)、 `y` は (far/near)、 `z` は (x/far)、 `w` は (y/far) です。
unity_OrthoParams	float4	`x` は平行投影カメラの幅、 `y` は平行投影カメラの高さ、 `z` は未使用、 `w` はカメラが平行投影の場合 1.0 で透視投影の場合 0.0 です。
unity_CameraProjection	float4x4	カメラの投影マトリックスです。
unity_CameraInvProjection	float4x4	カメラの投影マトリックスのリバースです。
unity_CameraWorldClipPlanes[6]	float4	カメラ錘台面のワールド空間上の方程式です。左、右、下、near、far の順番です。

Time


Name	タイプ	Value
_Time	float4	ステージのロードからの時間 (t/20, t, t2, t3)。シェーダー内でアニメーション化を行うために使用します。
_SinTime	float4	時間の正弦: (t/8, t/4, t/2, t)
_CosTime	float4	時間の余弦: (t/8, t/4, t/2, t).
unity_DeltaTime	float4	デルタ時間: (dt, 1/dt, smoothDt, 1/smoothDt)

ライティング

ライトのパラメーターは、使用されるレンダリングパスとシェーダー内で使用される LightMode Pass タグによって、異なる方法でシェーダーに渡されます。

Forward Rendering (パスタイプ ForwardBase と ForwardAdd )


Name	タイプ	Value
_LightColor0 (declared in Lighting.cginc)	fixed4	ライトの色
_WorldSpaceLightPos0	float4	ディレクショナルライト: (ワールド空間方向のxyz, 0)、他のライト: (ワールド空間位置のxyz, 1)
_LightMatrix0 (declared in AutoLight.cginc)	float4x4	ワールドとライトの配列。クッキーと減衰テクスチャをサンプリングするのに使用されます。
unity_4LightPosX0, unity_4LightPosY0, unity_4LightPosZ0	float4	(ForwardBase パスのみ) 重要でない最初の 4つのポイントライトのワールド空間位置。
unity_4LightAtten0	float4	(ForwardBase パスのみ) 重要でない最初の 4つのポイントライトの Attenuation ファクター。
unity_LightColor	half4[4]	(ForwardBase パスのみ) 重要でない最初の 4つのポイントライトの色

ライティングパスシェーダー内で使用される、 Deferred シェーディングと Deferred ライティング（すべて UnityDeferredLibrary.cginc) 内で宣言される）


Name	タイプ	Value
_LightColor	float4	ライトの色
_LightMatrix0	float4x4	ワールドとライトの配列。クッキーと減衰テクスチャをサンプリングするのに使用されます。

球面調和関数の相互作用 (アンビエントライトとライトプローブにより使用される) は、ForwardBase、PrePassFinal、Deferred いずれかのタイプのパス向けに設定されます。それらは 3次元の球面調和関数を含み、ワールド空間の法線ベクトルによって評価されます (UnityCG.cgincの ShadeSH9 を参照)。変数はすべて、half4 型で、unity_SHAr や似た名前を持っています。

Vertex Lit レンダリングパス詳細 (Vertex パスタイプ)

1つの Vertex パスタイプに、8 ライトまで設定できます。常に、最も明るいものから順番になっています。そのため、2つのライトから同時に影響を受けるオブジェクトをレンダリングする場合は、配列の最初の 2つを取得します。オブジェクトに影響するライトが 8つより少ない場合は、残りのライトの色を黒に設定します。


Name	タイプ	Value
unity_LightColor	half4[8]	ライトの色
unity_LightPosition	float4[8]	ビュー空間ライト位置。ディレクショナルライトは (-direction,0)、ポイント/スポットライトは (position,1)
unity_LightAtten	half4[8]	ライトの減衰ファクター。x は cos(spotAngle/2)、または、スポットライト以外は –1。y は 1/cos(spotAngle/4)、または、スポットライト以外は 1。z は 2次減衰。w はライト範囲の平方。
unity_SpotDirection	float4[8]	ビュー空間スポットライト位置。スポットライト以外は、(0,0,1,0)

フォグとアンビエント


Name	タイプ	Value
unity_AmbientSky	fixed4	グラデーションのアンビエントライトの場合のスカイアンビエントライトのカラー
unity_AmbientSky	fixed4	グラデーションのアンビエントライトの場合の赤道のアンビエントライトのカラー
unity_AmbientGround	fixed4	グラデーションのアンビエントライトの場合の地面のアンビエントライトのカラー
UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT	fixed4	アンビエントライトのカラー (グラデーションのアンビエントライトの場合のスカイカラー)。古い変数。
unity_FogColor	fixed4	フォグカラー
unity_FogParams	float4	フォグ計算のためのパラメーター: (density / sqrt(ln(2)), density / ln(2), –1/(end-start), end/(end-start))。x は Exp2 fog モード用、y は Exp モード用、z と w は Linear モード用。

その他


Name	タイプ	Value
unity_LODFade	float4	LOD グループを使用する際の細分化したレベルの fade。x は fade (0..1)、y は16 レベルに量子化された fade、z と w は不使用。

ビルトインシェーダーヘルパー機能

複数のシェーダープログラムのバリアントを作る