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title: "Shader"
type: concept
tags: [game-dev, rendering, graphics]
sources: [technical-artist]
last_updated: 2026-04-26
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# Shader

## Definition
Shader（着色器）是在 GPU 上运行的专用程序，控制像素如何被渲染——决定颜色、光照、阴影、透明度等视觉特性。游戏开发中最常用的语言为 HLSL（DirectX/PC）、GLSL（OpenGL/Linux）和 ShaderLab（Unity）。

## Core Concepts

### Vertex Shader
逐顶点执行，负责几何变换（模型空间 → 世界空间 → 视图空间 → 屏幕空间）和传递顶点属性（UV、法线）。

### Fragment/Pixel Shader
逐像素执行，决定最终像素颜色。性能敏感操作应优先考虑移至 Vertex Shader。

### Surface Shader（Unity 概念）
Unity URP/HDRP 的高级抽象，自动处理光照模型，开发者只需定义表面属性。

### Compute Shader
通用 GPU 计算，可用于后处理、特效、布料模拟等非传统渲染任务。

## Technical Artist 的 Shader 标准

- **移动端安全变体**：所有自定义着色器必须包含移动端安全版本或明确标注平台限制
- **Shader 复杂度分析**：使用引擎的 Shader 复杂度可视化工具验证，绿色/黄色合格，红色必须修订
- **参数文档化**：暴露给艺术家的所有着色器参数必须在材质检查器中有 Tooltip 注释
- **避免逐像素操作**：可在顶点阶段完成的操作不应放在像素阶段（移动端尤其重要）

## Shader 类型与预算

| 类型 | PC 复杂度 | Mobile 复杂度 | 典型应用 |
|------|-----------|---------------|---------|
| Unlit | 极低 | 极低 | UI、纯色物体 |
| Lit (PBR) | 中等 | 中等-高 | 角色、环境 |
| 透明/加法 | 中等 | 高 | VFX、玻璃 |
| 自定义光照 | 高 | 极高 | 特殊效果 |

## Related Concepts
- [[VFX]]：Shader 常用于 VFX 特效实现
- [[LOD-Pipeline]]：LOD 切换时着色器需保持视觉一致性
- [[RenderingPipeline]]：Shader 是渲染管线的可编程核心

## Connections
- [[TechnicalArtist]] ← writes ← Shader
- [[VFX]] ← implements via ← Shader