Unity HLSL 셰이더 작성 가이드

이 문서는 Unity에서 HLSL(High-Level Shader Language)를 사용하여 셰이더 프로그램을 작성하는 방법에 대한 정보를 제공합니다. Unity의 HLSL 사용법은 Microsoft의 HLSL 문서에서도 확인할 수 있습니다.

기본 개념

• Unity는 HLSL 프로그래밍 언어를 사용하여 셰이더를 작성합니다.
• Unity는 과거에 Cg라는 언어를 사용했으며, 일부 키워드와 파일 확장자(.cginc)에서 "cg"라는 이름을 여전히 사용하고 있습니다.
• 현재 Cg는 더 이상 사용되지 않지만, 그 이름이 남아있습니다.

HLSL 코드 추가

ShaderLab 코드에 HLSL 코드를 추가하려면 다음과 같은 형식을 따릅니다:

Pass {
    // ... 일반적인 패스 상태 설정 ...

    HLSLPROGRAM
    // 이 코드 조각의 컴파일 지시문 예:
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag

    // 셰이더 프로그램 본체

    ENDHLSL

    // ... 나머지 패스 ...
}

자세한 내용은 ShaderLab: 셰이더 프로그램 추가를 참조하세요.

HLSL 구문

HLSL에는 두 가지 주요 구문이 있습니다:

1. 레거시 DirectX 9 스타일
2. sampler2D, tex2D()와 같은 함수 사용.
3. 모든 플랫폼에서 작동합니다.
4. DirectX 10+ 스타일
5. Texture2D, SamplerState, .Sample() 함수를 사용.
6. OpenGL에서는 텍스처와 샘플러가 서로 다른 오브젝트가 아니기 때문에 이 스타일의 일부 형태는 OpenGL 플랫폼에서 작동하지 않을 수 있습니다.

이러한 차이를 관리하기 위해 Unity는 프리 프로세서 매크로가 포함된 셰이더 라이브러리를 제공합니다. 더 많은 정보는 빌트인 셰이더 매크로 문서를 참조하세요.

예제

다음은 Unity에서 HLSL을 사용하여 간단한 셰이더 프로그램을 만드는 방법입니다.

예제 1: 기본 셰이더

Shader "Custom/SimpleShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        Pass
        {
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

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

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

            fixed4 _Color;

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

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return _Color;
            }

            ENDHLSL
        }
    }
    FallBack "Diffuse"
}

예제 2: 텍스처 사용 심화

셰이더에서 텍스처를 사용하는 방법에 대한 간단한 예제입니다.

Shader "Custom/TextureShader"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Main Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        Pass
        {
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

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

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

            sampler2D _MainTex;
            fixed4 _MainTex_ST;

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

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return tex2D(_MainTex, i.uv);
            }

            ENDHLSL
        }
    }
    FallBack "Diffuse"
}

결론

Unity에서 HLSL을 사용하여 셰이더를 작성하는 것은 게임 그래픽스를 향상시키는 강력한 방법입니다. 위의 예제와 설명을 참고하여 자신만의 셰이더를 만들고 실험해보세요. HLSL의 다양한 기능을 활용하여 몰입감 있는 비주얼을 구현할 수 있습니다.

추가적으로 Unity의 공식 문서도 참조하여 더욱 깊이 있는 지식을 쌓아보시기 바랍니다.