Unity 셰이더를 만드는 방법

셰이더는 조명 입력 및 재질 구성을 기반으로 렌더링된 각 픽셀의 색상을 계산하기 위한 수학적 계산 및 알고리즘이 포함된 작은 스크립트입니다.

Unity 다음 언어로 작성된 셰이더를 사용합니다.

  • HLSL이라는 프로그래밍 언어는 셰이더 프로그램 자체를 작성하는 데 사용됩니다.
  • ShaderLab이라는 Unity 관련 언어는 셰이더 프로그램의 컨테이너 역할을 하는 Shader 개체를 정의하는 데 사용됩니다.

Unity에서 셰이더를 만들려면 아래 단계를 따르세요.

셰이더 만들기

  • 프로젝트 보기를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 -> 'Create' -> 'Shader'

사용 중인 Unity 버전에 따라 셰이더 옵션이 다를 수 있지만 각 옵션의 의미는 다음과 같습니다.

  1. 'Standard Surface Shader': 이 셰이더는 Unity's PBR(물리 기반 렌더링) 시스템과 함께 작동하도록 설계되었습니다. 이를 통해 개발자는 조명 조건에 현실적으로 반응하는 재질을 만들 수 있습니다. 노멀 매핑, 반사 하이라이트, 반사와 같은 다양한 렌더링 기능을 지원합니다. 현실감과 성능 사이의 적절한 균형을 제공하는 다용도 쉐이더입니다.
  2. 'Unlit Shader': 이름에서 알 수 있듯이 언릿 셰이더는 조명 조건을 고려하지 않습니다. UI 요소, 입자 시스템 또는 특수 효과와 같이 사실적인 조명이 필요하지 않은 효과를 렌더링하는 데 자주 사용됩니다. 언릿 셰이더는 일반적으로 더 효율적이며 조명 계산 없이 객체의 모양을 완전히 제어해야 하는 상황에서 유용할 수 있습니다.
  3. 'Image Effect Shader': 이미지 효과 셰이더는 후처리 효과를 전체 화면이나 특정 렌더 대상에 적용하는 데 사용됩니다. 이를 통해 개발자는 기본 렌더링이 완료된 후 최종 렌더링된 이미지를 수정할 수 있습니다. 이미지 효과의 예로는 흐림, 색상 그레이딩, 왜곡 또는 스타일화된 필터가 있습니다. 시각적 품질을 향상하거나 특정 예술적 효과를 만드는 데 사용할 수 있습니다.
  4. 'Compute Shader': 컴퓨팅 셰이더는 GPU에서 실행되지만 픽셀에서 직접 작동하지 않는 셰이더 유형입니다. 병렬 데이터에 대한 범용 계산에 사용되므로 개발자가 복잡한 계산이나 시뮬레이션을 효율적으로 수행할 수 있습니다. 컴퓨팅 셰이더는 일반적으로 물리 시뮬레이션, 절차 생성 또는 데이터 처리와 같은 작업에 사용됩니다.
  5. 'Ray Tracing Shader': 광선 추적 셰이더는 광선 추적 기술을 활용하여 기존 래스터화 기술에 비해 빛의 동작을 더 정확하게 시뮬레이션합니다. 광선 추적 셰이더는 일반적으로 실시간 애플리케이션에서 매우 사실적인 조명, 반사 및 그림자를 구현하는 데 사용됩니다. 강력한 하드웨어가 필요하며 게임이나 건축 시각화와 같은 그래픽 집약적인 분야에서 자주 활용됩니다.
  • 셰이더를 선택한 후 이름을 입력하고 Enter를 누르세요.

새로운 셰이더가 생성되어 모든 스크립트 편집기에서 열 수 있으며 필요에 맞게 수정할 수 있습니다.

기본값 'Standard Surface Shader':

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;
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic and smoothness come from slider variables
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

기본값 'Unlit Shader':

Shader "Unlit/NewUnlitShader"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            // make fog work
            #pragma multi_compile_fog

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                UNITY_FOG_COORDS(1)
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.vertex);
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                // apply fog
                UNITY_APPLY_FOG(i.fogCoord, col);
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

기본값 'Image Effect Shader':

Shader "Hidden/NewImageEffectShader"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        // No culling or depth
        Cull Off ZWrite Off ZTest Always

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }

            sampler2D _MainTex;

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                // just invert the colors
                col.rgb = 1 - col.rgb;
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

기본값 'Compute Shader':

// Each #kernel tells which function to compile; you can have many kernels
#pragma kernel CSMain

// Create a RenderTexture with enableRandomWrite flag and set it
// with cs.SetTexture
RWTexture2D<float4> Result;

[numthreads(8,8,1)]
void CSMain (uint3 id : SV_DispatchThreadID)
{
    // TODO: insert actual code here!

    Result[id.xy] = float4(id.x & id.y, (id.x & 15)/15.0, (id.y & 15)/15.0, 0.0);
}

기본값 'Ray Tracing Shader':

RWTexture2D<float4> RenderTarget;

#pragma max_recursion_depth 1

[shader("raygeneration")]
void MyRaygenShader()
{
    uint2 dispatchIdx = DispatchRaysIndex().xy;
   
    RenderTarget[dispatchIdx] = float4(dispatchIdx.x & dispatchIdx.y, (dispatchIdx.x & 15)/15.0, (dispatchIdx.y & 15)/15.0, 0.0);
}

결론

각 셰이더 유형에는 고유한 장점과 용도가 있습니다. 특정 요구 사항과 프로젝트에서 달성하려는 시각적 효과를 기반으로 적절한 셰이더를 선택하는 것이 중요합니다.