多材质（Shader）实现

最近在cocos creator上打算写个U3D中shader功能的插件（能在属性面板调整shader属性）。

对其中一个功能有点疑惑，就是U3D中一个渲染物体上可以挂多个材质，后来查询了下，一个物体上挂多个材质的时候，每个材质负责渲染对应的子mesh，但如果一个object只有一个mesh时，

那么挂载在其下的所有材质都会作用在这个mesh上，达到了混合的作用。（实际上，Unity并不建议将多个材质作用于同一个mesh上，官方建议的做法是通过多个shader pass解决多种shader效果需求）

但是在OpenGl渲染中，每次渲染只能用一个shader，而每个物体也只能挂一个shader被渲染。

因此不能直接给一个物体挂多个着色器，当初我第一时刻想到的，就是shader文件混合，比如将两个着色器的main函数里的内容混合在一起，然后分别将计算结果加起来赋予到output。

今天偶然逛到一个网站，是一个类似ShaderToy的网站，能在线编辑Shder并演示（说白了就是Webgl），不过这个网站除了能在线写glsl代码，还有一个比较好玩的功能，就是可视化编辑shader

这个功能很简单，就是可以将多个代码实现的shader作为节点，组合成一个新的shader，当然，目前版本比较简单，只提供加减乘除等基础操作。

仔细一想，这个功能不就跟我想要的shader混合一样么？仔细做了个试验，发现他的混合实现果然是跟我想的一样。

首先，我在这个网站写了两个非常简单的着色器：

Shader 1:

Shader 2:

组合Shader:

将这个组合Shader导出后，查看它的Shader文件：

// 片段着色器
precision highp float;
precision highp int;
uniform vec3 color;
vec4 Simple_Shader_11475135391321_521_main() 
{
      vec4 Simple_Shader_11475135391321_521_gl_FragColor = vec4(0.0);
      Simple_Shader_11475135391321_521_gl_FragColor = vec4(0.1, 0.2, 0.3, 0.4);
      return Simple_Shader_11475135391321_521_gl_FragColor *= 1.0;
}

vec4 Simple_Shader_21475135525837_573_main() 
{
      vec4 Simple_Shader_21475135525837_573_gl_FragColor = vec4(0.0);
      Simple_Shader_21475135525837_573_gl_FragColor = vec4(color, 1.0);
      return Simple_Shader_21475135525837_573_gl_FragColor *= 1.0;
}

void main() 
{
      gl_FragColor = (Simple_Shader_11475135391321_521_main() + Simple_Shader_21475135525837_573_main());
}


// 顶点着色器
precision highp float;
precision highp int;
uniform mat4 modelViewMatrix;
uniform mat4 projectionMatrix;
attribute vec3 position;
vec4 Simple_Shader_11475135391321_521_main() 
{
    vec4 Simple_Shader_11475135391321_521_gl_Position = vec4(0.0);
    Simple_Shader_11475135391321_521_gl_Position = vec4(position, 1.0);
    return Simple_Shader_11475135391321_521_gl_Position *= 1.0;
}
vec4 Simple_Shader_21475135525837_573_main() 
{
    vec4 Simple_Shader_21475135525837_573_gl_Position = vec4(0.0);
    Simple_Shader_21475135525837_573_gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1.0);
    return Simple_Shader_21475135525837_573_gl_Position *= 1.0;
}
void main() 
{
    gl_Position = Simple_Shader_11475135391321_521_main() + Simple_Shader_21475135525837_573_main();
}

果然不出所料，拿顶点着色器来说，首先提取两个着色器的变量并放在一起，并剔除重复的，然后将两个shader各自的main提取为一个子函数，并将之前的gl_Position替换为renturn，然后在main中将这个两个函数的返回值加起来，达到混合的目的，当然，他还加入了缩放因子控制混合比例。

非常简单粗暴。

而且这种做法，还能将drawcall控制为一个，unity我不知道他的实现原理，不过就目前来看，添加多个着色器，会导致dc相应增加，应该不是用这种做法。