图形学常见的变换推导

本项目是书籍《Unity Shader入门精要》的配套源代码。最新版本请移步 本项目的Github页面 。 我们推荐您从Github上clone项目源码并及时检查更新。如果下载速度过慢可以移步 百度网盘地址 。 我们提供了包含书中所有插图的彩色版插图集锦： HTML， PDF 。 当年乐观地以为自己有时间写第二版，是我太年轻了...... 第一版由于我能力有限的确有很多问题，感谢大家一直以来的支持。当年在我有时间的时候曾经花了一些时间重写了第18章，本来是想要放到第二版里的，但是目前第二版遥遥无期，索性直接把改版后的第18章直接放出来，希望能让读者有新的收获： 改版后的第18章 。 由于数学章是全书的重要基础，我们决定把第四章公开，来及时让读者获取最新的第四章数学章的内容： PDF 。 注意 ：我们可能会根据读者勘误随时更新该文档，内容和页号可能会与读者手中的版本不同，实体书中的勘误会在每次重印时进行修正。 尽管我们在本书的编写过程中多次检查内容的正确性，但不可避免书中仍然会出现一些错误，欢迎读者批评指正。任何关于本书内容、源码等方面的问题，欢迎读者反映到本书源码所在的 Github讨论页，也可以发邮件（ lelefeng1992@gmail.com ）联系笔者。 关于目前 已发现的错误我们会及时在网上更新： 勘误列表 。 我们也维护了读者反馈的问题列表： FAQ 。 我们 推荐使用Unity 5.0以上的版本来编译本项目。如果你打算 使用更低版本的Unity，那么在学习本书时可能就会遇到一些问题 ： 你可能发现会有些菜单或变量在你的Unity中找不到，这可能就是由于Unity版本不同造成的。绝大多数情况下，本书的代码和指令仍然可以工作良好，但在一些特殊情况下，Unity可能会更改底层的实现细节，造成同样的代码会得到不一样的效果（例如，在非统一缩放时对法线进行变换）。 还有一些问题是Unity提供的内置变量、宏和函数，例如我们在书中经常会使用UnityObjectToWorldNormal内置函数把法线从模型空间变换到世界空间中，但这个函数是在Unity 5中才被引入的，因此如果读者使用的是Unity 5之前的版本就会报错。类似的情况还有和阴影相关的宏和变量等。 和Unity 4.x版本相比，Unity 5.x最大的变化之一就是很多以前只有在专业版才支持的功能，在免费版也同样提供了。因此，如果读者使用的是Unity 4.x免费版，可能会发现本书中的某些材质会出错。 在本书编写时，我们使用的版本是Unity 5.3，因此使用这些Unity版本的读者请使用本项目 master 分支的相关代码。 Unity 5.4对Shader部分进行了一些比较大的更新，比较明显的变化有： 使用了unity_XXX来代替原有的XXX变换矩阵，例如_Object2World被替换成了unity_ObjectToWorld，_World2Object被替换成了unity_WorldToObject（均在UnityShaderVariables.cginc文件中被声明），_LightMatrix0被替换成了unity_WorldToLight（在AutoLight.cginc文件中被声明）。 使用了一些内置函数来代替某些运算，例如mul(UNITY_MATRIX_MVP,)相关计算被替换成了UnityObjectToClipPos()。 在学习本书时，读者需要注意代码中一些由于更新造成的变化。 从Unity 5.5开始，Unity在某些平台（如DX11、DX12、PS4、Xbox One、Metal）等平台对深度缓存进行了反转操作，使得在近平面处的深度值为1，而远平面处为0。这样做的原因主要是为了更加充分得利用浮点深度缓存，具体原因可以参见NVIDIA的相关博客 Depth Precision Visualized。Unity在 Upgrading to Unity 5.5和 Platform-specific rendering differences 文档中对此进行了说明。 在本书代码中，我们在第13章用到了深度纹理，其中对于使用了Linear01Depth、LinearEyeDepth等Unity内置函数的部分不受此变化影响，但我们在Chapter13-MotionBlurWithDepthTexture中直接访问了深度值来计算世界空间下的坐标： // Get the depth buffer value at this pixel.