Creator3D中shader5_代码是如何控制effect中的属性

在游戏开发中，Shader（着色器）是实现各种视觉效果的核心技术之一。Creator3D作为一款强大的游戏开发引擎，提供了丰富的Shader编写和定制功能。本文将深入探讨在Creator3D中，如何通过代码控制Shader中的属性，特别是effect中的属性。

1. Shader与Effect概述

1.1 Shader简介

Shader是一种运行在GPU上的小程序，用于控制渲染过程中的各个阶段。常见的Shader类型包括顶点着色器（Vertex Shader）和片元着色器（Fragment Shader）。顶点着色器负责处理顶点的位置和属性，而片元着色器则负责计算每个像素的颜色。

1.2 Effect简介

在Creator3D中，Effect是对Shader的封装，它定义了Shader的输入参数、渲染状态以及如何将Shader应用到材质上。Effect文件通常包含多个Pass（渲染通道），每个Pass对应一个Shader程序。

2. Shader中的属性

2.1 属性的定义

在Shader中，属性（Properties）是可以在材质面板中调整的参数。这些参数可以是颜色、纹理、浮点数等。通过调整这些属性，开发者可以动态地改变材质的外观。

2.2 属性的类型

常见的Shader属性类型包括：

• Color: 颜色属性，通常用于控制材质的颜色。
• Texture: 纹理属性，用于贴图。
• Float: 浮点数属性，用于控制一些数值参数，如透明度、光泽度等。
• Vector: 向量属性，通常用于控制方向或位置。

3. 在Creator3D中编写Shader

3.1 Shader文件结构

在Creator3D中，Shader文件通常以.effect为后缀。一个典型的Shader文件结构如下：

CCEffect %{
  techniques:
  - passes:
    - vert: vs
      frag: fs
      properties:
        u_color: { value: [1, 1, 1, 1] }
        u_texture: { value: white }
}%

CCProgram vs %{
  // 顶点着色器代码
}%

CCProgram fs %{
  // 片元着色器代码
}%

3.2 定义属性

在CCEffect块中，可以通过properties字段定义Shader的属性。例如：

properties:
  u_color: { value: [1, 1, 1, 1] }
  u_texture: { value: white }

这里定义了两个属性：u_color和u_texture。u_color的默认值为白色，u_texture的默认值为白色纹理。

4. 通过代码控制Effect中的属性

4.1 获取Effect实例

在Creator3D中，可以通过材质（Material）获取Effect实例。例如：

const material = this.getComponent(cc.Material);
const effect = material.effect;

4.2 设置属性值

通过Effect实例，可以动态地设置Shader中的属性值。例如，设置u_color属性：

effect.setProperty('u_color', cc.Color.RED);

4.3 获取属性值

同样，可以通过Effect实例获取Shader中的属性值。例如，获取u_color属性：

const color = effect.getProperty('u_color');

4.4 动态更新属性

在游戏运行时，可以通过代码动态更新Shader中的属性值。例如，根据时间变化动态调整颜色：

update(dt) {
  const material = this.getComponent(cc.Material);
  const effect = material.effect;
  const time = cc.director.getTotalTime() / 1000;
  const color = new cc.Color(Math.sin(time), Math.cos(time), 0, 1);
  effect.setProperty('u_color', color);
}

5. 实际应用案例

5.1 动态改变材质颜色

假设我们有一个Shader，其中定义了一个颜色属性u_color。我们可以通过代码动态改变这个颜色属性，从而实现材质颜色的动态变化。

// Shader代码
CCEffect %{
  techniques:
  - passes:
    - vert: vs
      frag: fs
      properties:
        u_color: { value: [1, 1, 1, 1] }
}%

CCProgram vs %{
  // 顶点着色器代码
}%

CCProgram fs %{
  // 片元着色器代码
}%

// TypeScript代码
update(dt) {
  const material = this.getComponent(cc.Material);
  const effect = material.effect;
  const time = cc.director.getTotalTime() / 1000;
  const color = new cc.Color(Math.sin(time), Math.cos(time), 0, 1);
  effect.setProperty('u_color', color);
}

5.2 动态切换纹理

假设我们有一个Shader，其中定义了一个纹理属性u_texture。我们可以通过代码动态切换这个纹理属性，从而实现材质纹理的动态变化。

// Shader代码
CCEffect %{
  techniques:
  - passes:
    - vert: vs
      frag: fs
      properties:
        u_texture: { value: white }
}%

CCProgram vs %{
  // 顶点着色器代码
}%

CCProgram fs %{
  // 片元着色器代码
}%

// TypeScript代码
switchTexture(texture) {
  const material = this.getComponent(cc.Material);
  const effect = material.effect;
  effect.setProperty('u_texture', texture);
}

6. 总结

在Creator3D中，通过代码控制Shader中的属性是实现动态视觉效果的重要手段。通过Effect实例，开发者可以动态地设置和获取Shader中的属性值，从而实现材质颜色、纹理等的动态变化。掌握这些技巧，可以大大增强游戏的视觉效果和交互体验。

7. 参考资料

• Creator3D官方文档
• OpenGL Shading Language (GLSL) 官方文档
• WebGL Shader编程指南

通过本文的介绍，相信读者已经对如何在Creator3D中通过代码控制Shader中的属性有了深入的了解。希望这些知识能够帮助你在游戏开发中实现更加丰富和动态的视觉效果。