Shader Graph 速查手册
本手册为 The Unity Shaders Bible 课程第14课的配套参考文档，汇总了 Shader Graph 中的核心概念、节点类型、常用工作流及与手写 HLSL 的对照关系。
一、界面核心组件速查
| 组件 | 快捷键 | 功能描述 | 等效 ShaderLab |
|---|---|---|---|
| Save Asset | Ctrl+S / Cmd+S | 保存着色器配置 | 保存 .shader 文件 |
| Blackboard（黑板） | — | 管理属性变量（颜色、纹理、Float 等） | Properties { … } |
| Graph Inspector | — | 节点属性 + 着色器全局设置 | 属性声明 + Pass 状态设置 |
| Main Preview | — | 实时预览效果，可导入自定义 Mesh | Game 视图 |
| 创建节点 | Space（空格键） | 搜索并创建节点 | — |
| 创建节点（右键菜单） | 右键 → Create Node | 浏览分类节点列表 | — |
二、Graph Inspector 设置速查
Graph Settings（着色器全局设置）
| 设置项 | 选项 | 等效 ShaderLab 命令 |
|---|---|---|
| Surface Type | Opaque / Transparent | Blend SrcFactor DstFactor |
| Render Face | Front / Back / Both | Cull Back / Front / Off |
| Alpha Clip | True / False | clip() |
| Blend Mode | Alpha / Premultiply / Additive / Multiply | Blend [Src] [Dst] |
Node Settings（节点属性设置）
| 设置项 | 说明 |
|---|---|
| Name | 属性在 ShaderLab 中的引用名称 |
| Reference | 属性的内部标识符 |
| Default | 属性的默认值（颜色、浮点数等） |
| Mode | 纹理模式：White / Black / Gray / Bump |
| Precision | 计算精度：Inherit / Single (float) / Half |
三、常用节点分类速查
3.1 输入节点（Input）
| 节点 | 输出 | 等效 HLSL |
|---|---|---|
| Color | Vector4 (RGBA) | float4 颜色常量 |
| Texture 2D Asset | Texture2D | sampler2D _Tex |
| Vector 1 / 2 / 3 / 4 | float / float2 / float3 / float4 | 对应维度向量 |
| Boolean | bool | bool |
| Time | float (Time) | _Time |
| UV | float2 | i.uv |
3.2 数学运算节点（Math）
| 节点 | 操作 | 等效 HLSL |
|---|---|---|
| Add | A + B | a + b |
| Subtract | A - B | a - b |
| Multiply | A * B | a * b |
| Divide | A / B | a / b |
| Power | A ^ B | pow(a, b) |
| Square Root | sqrt(A) | sqrt(a) |
| Clamp | clamp(In, Min, Max) | clamp(x, min, max) |
| Lerp | lerp(A, B, T) | lerp(a, b, t) |
| Saturate | clamp(A, 0, 1) | saturate(x) |
| Smoothstep | smoothstep(Edge1, Edge2, In) | smoothstep(e1, e2, x) |
| Remap | 将 In 从一个范围映射到另一个范围 | 自定义映射公式 |
| Normalize | normalize(V) | normalize(v) |
| Dot Product | dot(A, B) | dot(a, b) |
| Cross Product | cross(A, B) | cross(a, b) |
| Absolute | abs(In) | abs(x) |
| Sign | sign(In) | sign(x) |
| Floor / Ceil / Round | 取整操作 | floor / ceil / round |
| Fraction | frac(In) | frac(x) |
| Minimum / Maximum | min(A, B) / max(A, B) | min(a,b) / max(a,b) |
| Sin / Cos / Tan | 三角运算 | sin / cos / tan |
3.3 纹理与采样节点
| 节点 | 功能 | 等效 HLSL |
|---|---|---|
| Sample Texture 2D | 采样 2D 纹理 | tex2D(tex, uv) |
| Sample Texture 2D Array | 采样纹理数组 | tex2Darray |
| Texture 2D LOD | 指定 LOD 级别采样 | tex2Dlod(tex, float4(uv,0,lod)) |
| Gather Texture 2D | 采集四个邻近纹素 | tex2Dgather |
| Flipbook | 精灵图动画采样 | 自定义 UV 偏移 |
| Channel Mask | 提取指定通道（R/G/B/A） | col.r / .g / .b / .a |
3.4 向量与 UV 节点
| 节点 | 功能 |
|---|---|
| Split | 将向量拆分为各分量（R/G/B/A 或 X/Y/Z/W） |
| Combine | 将各分量组合为向量 |
| Swizzle | 重排向量分量（如 .rbg → .grb） |
| Flip | 翻转指定的 UV 通道 |
| Twirl | UV 扭曲/漩涡效果 |
| Rotate | UV 旋转 |
| Tiling And Offset | UV 平铺与偏移 |
3.5 艺术效果节点
| 节点 | 功能 | 等效 HLSL（近似） |
|---|---|---|
| Fresnel Effect | 菲涅尔边缘光效果 | pow(1 - saturate(dot(N, V)), exp) |
| Blend | 多种混合模式（Overlay / Screen / Multiply 等） | Photoshop 风格混合公式 |
| Noise | Simple / Gradient 噪波 | 伪随机函数 |
| Distortion | 基于法线贴图的 UV 扭曲 | 法线偏移 + 纹理重采样 |
| Invert Colors | 颜色反转 | 1 - col |
| Posterize | 色调分离（减少颜色层级） | floor(col * n) / n |
四、Custom Function 节点配置速查
| 配置项 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| Type | File（引用 .hlsl 文件）或 String（内联代码） | File |
| Name | 函数名（必须与 HLSL 函数名完全一致） | CustomLight_float |
| Source | Type=File 时，指定 .hlsl 文件路径 | CustomLight.hlsl |
| Body | Type=String 时，直接粘贴函数代码 | void Foo_float(...) |
| Inputs / Outputs | 在 Graph Inspector 中定义输入输出端口 | float A, float B → float Out |
常见 HLSL 模板 // 无输入，有输出
void MyFunction_float(out float3 result) { result = float3(1, 0, 0); }
// 有输入，有输出 void MyFunction_float(float3 input, out float3 output) { output = normalize(input); }
五、关键工作流程
5.1 创建基本 Unlit Shader 的流程
- Create → Shader → Universal Render Pipeline → Unlit Shader Graph
- 在 Blackboard 添加属性（_Color, _MainTex 等）
- 拖入节点区，连接 Sample Texture 2D
- 用 Multiply 节点组合颜色和纹理
- 连接输出到 Fragment 的 Base Color
- Save Asset
5.2 创建透明 Shader 的流程
- 在 Graph Settings 中设置 Surface Type = Transparent
- 设置 Blend Mode（Alpha / Additive 等）
- 将 Alpha 通道连接到 Fragment 的 Alpha 输入
5.3 创建自定义光照 Shader 的流程
- 创建 .hlsl 文件，写一个输出光照方向的函数
- 添加 Custom Function 节点，引用该文件
- 将输出连接到 Normalize 节点
- 与法线做 Dot Product
- Saturate 后乘以颜色
六、Shader Graph vs 手写 HLSL 快速对照
| Shader Graph | 手写 HLSL (.shader) |
|---|---|
| Blackboard 属性 | Properties { _Name ("Display", Type) = default } |
| Sample Texture 2D 节点 | tex2D(_Tex, i.uv) |
| Multiply 节点 | a * b |
| Graph Settings → Surface | Blend [Src] [Dst], Cull [Back/Front/Off] |
| Graph Settings → Alpha Clip | clip(color.a - threshold) |
| Graph Inspector → Precision | float (single) 或 half |
| Sub Graph | 自定义函数（.hlsl include） |
| Custom Function 节点 | void Func(in type val, out type result) |
| Vertex 阶段 Position(3) | float3 vertex : POSITION |
| Fragment 阶段 Base Color | return fixed4(color, alpha); // SV_Target |
七、最佳实践与常见问题
最佳实践
- 善用 Sub Graph：将常用的节点组合封装为 Sub Graph，提高复用性和可维护性。
- 命名规范：属性命名使用下划线前缀（_Color, _MainTex），保持与 ShaderLab 传统一致。
- 精度策略：移动端优先使用 Half 精度；需要高精度计算（如世界空间位置）使用 Single。
- Custom Function：复杂逻辑优先用 .hlsl 文件方式，便于版本控制和跨项目复用。
- 版本管理：Shader Graph 不同版本间可能存在功能差异，团队内部统一 Unity 版本。
常见问题
| 问题 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 着色器编译错误 | 节点连接了不兼容的类型或维度 | 检查节点输入输出维度（float / float2 / float3 / float4）是否匹配 |
| Custom Function 不工作 | Name 与函数名不匹配或文件路径错误 | 确认 Name 精确匹配函数名（含后缀 _float / _half） |
| 升级后无法编译 | 新版 Shader Graph 弃用了某些节点 | 查看升级指南，替换废弃节点 |
| 预览与实际渲染不一致 | Preview 中未启用 SHADERGRAPH_PREVIEW 相关逻辑 | 在 Custom Function 中处理 SHADERGRAPH_PREVIEW 分支 |
| 材质显示为粉红色 | 着色器编译失败或管线不匹配 | 检查着色器是否为当前渲染管线（URP / HDRP）兼容格式 |
Note
本速查手册对应 The Unity Shaders Bible 第14课（0014-shader-graph.html），完整课程请查阅对应 HTML 文件。