主要记录代码中常用的片段， 减少重复搜索的耗时



## `gdscript`中设置`shader`变量
```python
self.material.set_shader_parameter("num_positions", num_positions)
```

```javascript
uniform int num_positions;
```
## 使用`gdscript`创建对象节点
```python
var ghost = preload("res://Object.tscn").instantiate(PackedScene.GEN_EDIT_STATE_INSTANCE)
get_parent().add_child(ghost)
```
## 使用`gdscript`创建`texture`并应用于节点
```python
ghost.texture = preload("res://ImageRes/square/texture.png")
```

## 使用`gdscript`创建`shader`并应用于节点
```python
var material = ShaderMaterial.new()
material.shader = preload("res://Objects/items/testItem/mouseDraw.gdshader")
# 将材质应用于节点
ghost.material = material
ghost.material.set_shader_parameter("window_size", get_viewport_rect().size)
```

## `gdscript`创建 `tween` 动画
单个tween动画
```python
var tween = get_tree().create_tween()
tween.tween_property(self, "modulate", Color(1,1,1,0),0.5).set_trans(Tween.TRANS_LINEAR).set_ease(Tween.EASE_IN_OUT)
tween.tween_callback(self.queue_free)  # 动画完成后的回调函数，执行的释放节点的功能
```
多个tween动画同时播放
```python
var tween = get_tree().create_tween()
tween.parallel().tween_property(self, "scale", Vector2(0.1, 0.1), 1).set_trans(Tween.TRANS_LINEAR).set_ease(Tween.EASE_IN_OUT)
tween.parallel().tween_property(self, "modulate", Color(1,1,1,0),0.5).set_trans(Tween.TRANS_LINEAR).set_ease(Tween.EASE_IN_OUT)
tween.parallel().tween_property(self, "rotation", 360, 0.5).set_trans(Tween.TRANS_LINEAR).set_ease(Tween.EASE_IN_OUT)
tween.tween_callback(self.queue_free)
```

Godot 代码片段

![pixels.gif](http://text.beiklive.top/static/img/3c7e85608ddf826e2ad168d21f3d8fbb.pixels.gif)



```js
shader_type canvas_item;

uniform sampler2D custom_texture;
uniform float center_line : hint_range(0, 1) = 0.5;
uniform float pixelSize : hint_range(10, 100) = 10.0;

void fragment() {
    vec2 uv = UV;  // 获取纹理坐标
    
    // 对 UV 进行采样
    vec2 roundedUV = floor(uv * pixelSize) / pixelSize;
    // 从纹理中采样颜色
    vec4 sampledColor = texture(custom_texture, roundedUV);

    // 使用像素化UV生成颜色
    vec4 tempColor = vec4(roundedUV *1.1, 0.9, 1);
	
    // 使用 mix 函数混合左右两部分颜色
    vec4 finalColor = mix(tempColor, sampledColor, step(uv.x, center_line));

    COLOR = finalColor;
}


```

Godot 功能片段 - 像素化

![](http://text.beiklive.top/static/img/181876221b25da2343c74032c01724b2.docs_logo.svg)


参考地址：https://docs.godotengine.org/en/4.1/tutorials/shaders/shader_reference/shading_language.html

# 内建变量 
## `UV`

`UV` 是一个二维变量，包含了纹理坐标的X和Y分量。

`UV` 取值在0-1之间, 从左到右, 由上到下.

![image.png](http://text.beiklive.top/static/img/843433b93bf29cfe366ee6be460061be.image.webp)

```js
void fragment() {
  COLOR = vec4(UV, 0.5, 1.0);
}
```
> 上面代码使用 `UV` 的xy分量作为 COLOR的 r 和 g 分量
> 
> 效果：
> 
> ![](http://text.beiklive.top/static/img/713965c0d5bea19915d72ae3dbedb8d9.image.webp)

## `TEXTURE`

`TEXTURE` 表示当前片段着色器中使用的纹理

下面代码使用UV坐标从`TEXTURE`中采样颜色，并将结果存储在textureColor中。
然后赋值给当前片段的COLOR
```
void fragment() {
    // 使用UV坐标从纹理中采样颜色
    vec4 textureColor = texture(TEXTURE, UV);

    // 将采样到的颜色赋值给COLOR
    COLOR = textureColor;
}
```
同理， `TEXTURE` 是当前着色器的纹理， 也可以加载自定义的纹理

下面代码就是使用自定义的纹理变量给与到当前片段
```
shader_type canvas_item;

uniform sampler2D custom_texture : hint_black_albedo; // 声明一个sampler2D类型的uniform变量

void fragment() {
    // 在片段着色器中使用custom_texture进行纹理采样
    vec4 sampledColor = texture(custom_texture, UV);

    // 对采样到的颜色进行处理，例如修改颜色值
    sampledColor.rgb *= 0.5; // 将颜色值减半

    // 将处理后的颜色赋值给COLOR
    COLOR = sampledColor;
}

```
这样就可以在 gd脚本中 控制纹理
```
extends Node2D

func _ready():
    # 获取你的节点（这里假设你的节点有一个ShaderMaterial）
    var sprite = $Sprite

    # 获取节点的材质
    var material = sprite.material as ShaderMaterial

    # 确保材质存在且具有uniform变量 custom_texture
    if material and material.has_shader_param("custom_texture"):
        # 加载你的纹理
        var texture = preload("res://path/to/your_texture.png")

        # 将纹理赋值给custom_texture uniform变量
        material.set_shader_param("custom_texture", texture)
    else:
        print("Material or shader param not found.")

```

### 示例
以下着色器实现了两个纹理分别占用左半边和右半边
```
shader_type canvas_item;

uniform sampler2D custom_texture;
uniform float center_line : hint_range(0,1) = 0.5;

void fragment() {
	vec4 sampledColor = texture(custom_texture, UV);
	sampledColor.a = 0.8;
	vec4 tempColor = vec4(UV.x, UV.y, 0.9, 0.5);
	// 使用 mix 函数混合左右两部分颜色
    vec4 finalColor = mix(tempColor, sampledColor,  step(UV.x, center_line));

    COLOR = finalColor;
}
```

:::tip{title="提示"}
这里用到了 `mix`函数
`mix(x, y, a);`
其中：

x 和 y 是要插值的两个值，可以是标量、向量或颜色。

a 是插值因子，它决定了 x 和 y 之间的权重。

在0到1的范围内，a 的值为1时结果为 x，为0时结果为 y。
:::


未设置 sampledColor 时是这样

![image.png](http://text.beiklive.top/static/img/8f75157b042c07a20885acc36eea6e9c.image.webp)

我在这里加入了自己绘制的纹理

![image.png](http://text.beiklive.top/static/img/c7f1f655906254c20f7be4ddb51b28d4.image.webp)

效果如下

![image.png](http://text.beiklive.top/static/img/1423886b33dc6a9c764c58ee8cecf18b.image.webp)

Godot 着色器学习（四） 一些内建变量的使用

![](http://text.beiklive.top/static/img/181876221b25da2343c74032c01724b2.docs_logo.svg)


参考地址：https://docs.godotengine.org/en/4.1/tutorials/shaders/shader_reference/shading_language.html

# 什么是着色器
着色器（Shader）是一种在图形处理单元（GPU）上运行的特殊程序。他们最初使用来为 3D 场景着色的，不过现在能做的事情就更多了。你可以用它们来控制引擎在屏幕上绘制几何体以及像素的方式，可以用来实现各种特效。

类似 Godot 的现代渲染引擎都会用着色器来执行所有绘制操作：图形卡可以并行执行成千上万条指令，可以达到惊人的渲染速度。

因为天生就是并行的，所以着色器处理信息的方式与普通的程序有所不同。着色器代码是单独针对顶点或像素执行的。你也无法在帧与帧之间存储数据。因此，使用着色器时，你需要使用与其他编程语言不同的编码和思考方式。

# Godot着色器

在Godot中，着色器由称为“处理器函数”的主要函数组成。处理器函数是着色器进入程序的入口点。有七个不同的处理器函数。

- **vertex()函数：** 遍历网格中的所有顶点，设置它们的位置和一些其他顶点相关的变量。用于canvas_item着色器和spatial着色器。

- **fragment()函数：** 对网格覆盖的每个像素运行。它使用vertex()函数输出的值，在顶点之间进行插值。用于canvas_item着色器和spatial着色器。

- **light()函数：** 对每个像素和每个光源运行。它使用fragment()函数和之前运行的light()函数的变量。用于canvas_item着色器和spatial着色器。

- **start()函数：** 对粒子系统中的每个粒子运行一次，当粒子首次生成时。用于粒子着色器。

- **process()函数：** 对粒子系统中的每个粒子在每一帧运行。用于粒子着色器。

- **sky()函数：** 对辐射立方体贴图中的每个像素在需要更新辐射立方体贴图时运行，并对当前屏幕上的每个像素运行。用于天空着色器。

- **fog()函数：** 对体积雾froxel缓冲区中与雾体积相交的每个froxel运行。由雾着色器使用。

在这些处理器函数中，你可以实现各种效果，从顶点变换到像素处理，再到光照、粒子系统和天空效果。这使得在Godot中编写复杂的图形效果变得相对简单。

# 着色器类型

有以下类型可用：

用于 3D 渲染的 spatial。

用于 2D 渲染的 canvas_item。

用于粒子系统的 particles。

sky to render Skies.

fog to render FogVolumes


在 Godot 中，所有的着色器都需要在第一行指定它们的类型，类似这样：
```
shader_type spatial;
```

## 顶点处理器

在 spatial 和 canvas_item 着色器中，每个顶点都会调用 `vertex()` 处理函数，而在 particles 着色器中则会为每个粒子调用一次。

在你的世界中，几何体的每个顶点都具有位置、颜色等属性。`vertex()` 函数用于修改这些值，并将其传递给片段函数。你还可以使用 `varying` 关键字将额外的数据传递到片段着色器。

默认情况下，Godot会为你执行顶点信息的变换，将几何体投影到屏幕上。你也可以使用渲染模式自行变换数据，有关示例，请参阅 Spatial 着色器文档。

## 片段处理器

`fragment()` 处理函数用于为每个像素设置 Godot 材质参数。这段代码在对象或图元绘制的每个可见像素上运行。它仅在 spatial、canvas_item 和 sky 着色器中可用。

片段函数的标准用途是设置用于计算光照的材质属性。例如，你可以为 `ROUGHNESS`、`RIM`、`TRANSMISSION` 等设置值，告诉光照函数如何处理相应的片段。这样可以控制复杂的着色管线，而无需用户编写大量代码。如果你不需要这一内置功能，可以忽略它，自行编写光照处理函数，Godot会进行优化。

## 光照处理器

`light()` 处理器也会在每个像素上运行，同时还会在影响对象的每个灯光上运行。如果没有灯光影响对象，则不会执行。它通常用于在 `fragment()` 函数中进行材质属性设置时执行。

`light()` 处理器在2D和3D中的工作方式不同；有关每种工作方式的详细描述，请参阅相应的 CanvasItem 着色器 和 Spatial 着色器文档。




# 渲染模式

可以在着色器的第二行，也就是在着色器类型之后，指定渲染模式，类似这样：
```
shader_type spatial;
render_mode unshaded, cull_disabled;
```
渲染模式会修改 Godot 应用着色器的方式。例如，`unshaded` 模式会让引擎跳过内置的光线处理器函数。