ビルトインのマクロ

Unity は、シェーダープログラム をコンパイルするときに、プリプロセッサーマクロをいくつか定義します。

ターゲットプラットフォーム

SHADER_API_MOBILE は、すべての一般的なモバイルプラットフォーム (GLES、GLES3、METAL) のために定義されます。

追加で、シェーダー言語のターゲットが GLSL の場合に、SHADER_TARGET_GLSL が定義されます。(OpenGL/GLES では常に true)

シェーダーターゲットモデル

SHADER_TARGETマクロは、シェーダーターゲットのコンパイルのモデルにマッチする数値に定義されます (すなわち、#pragma target ディレクティブにマッチ)。例えば、shader model 3.0 にコンパイルするとき、SHADER_TARGET は 30 になります。以下の例に示すように、条件のチェックを行うための値をシェーダーコードで使用可能です。

# if SHADER_TARGET < 30
    // Shader model 3.0 より劣る。
    // かなり制限されたシェーダー能力。いくらかの近似を行います
#else
    // 適切な能力。より良い処理を行います
#endif

Unity バージョン

UNITY_VERSION は、Unity バージョンの数値を含みます。例えば、UNITY_VERSION は Unity 5.0.1 では 501 になります。これは、ビルトインシェーダーの異なる機能を使うシェーダーを記述する必要がある場合、バージョン比較用に使われます。例えば、#if UNITY_VERSION >= 500 でプリプロセッサをチェックすると、バージョン 5.0.0 もしくはそれ以降のバージョンのみが条件を満たします。

コンパイルされるシェーダーステージ

プリプロセッサーマクロの SHADER_STAGE_VERTEX, SHADER_STAGE_FRAGMENT, SHADER_STAGE_DOMAIN, SHADER_STAGE_HULL, SHADER_STAGE_GEOMETRY, SHADER_STAGE_COMPUTE は各シェーダーステージをコンパイルするときに定義されます。一般的に、プリプロセッサーマクロは、ピクセルシェーダーとコンピュートシェーダー間でシェーダーコードを共有するときに、何か微妙に異なるように処理したい場合に役立ちます。

マルチプラットフォーム対応のヘルパー

プラットフォームマクロを直接使用することは、コードの将来性を十分考慮してないため、推奨されません。例えば、D3D11 をチェックするシェーダーを記述した場合、将来的にはチェックの範囲を広げ Vulkan も確認する必要があるかもしれません。代わりの方法として Unity では複数のヘルパーマクロを HLSLSupport.cginc で定義しています。

• UNITY_REVERSED_Z - リバース Z バッファを使って、プラットフォーム上で定義されます。格納した Z 値は、 0 - 1 ではなく、 1 - 0 の間です。

シャドウマッピングマクロ

シャドウマップの宣言およびサンプリングはプラットフォームにより大きくことなる場合があるため、Unity にはこれをサポートするマクロが複数あります。

注意 すべてのグラフィックカードがシャドウマップをサポートしているわけではありません。サポートの有無を確認するには SystemInfo.SupportsRenderTextureFormat を使用してください。

定数バッファマクロ

Direct3D 11 はすべてのシェーダー変数を “constant buffer” (定数バッファ) にグループ分けします。Unity ビルトインの変数のほとんどはすでにグループ分けされてますが、自身で作成するシェーダーの変数については、予想される更新頻度に応じて、別の constant buffer に格納することが最適です。

CBUFFER_START(name) と CBUFFER_END マクロをその場合に使用します。

CBUFFER_START(MyRarelyUpdatedVariables)
    float4 _SomeGlobalValue;
CBUFFER_END

テクスチャ/サンプラーの変数を宣言するマクロ

テクスチャとサンプラーペアを宣言する場合、通常、シェーダーコードに texture2D を使用します。 しかし、いくつかのプラットフォーム（DX11 など）では、テクスチャとサンプラーは別々のオブジェクトで、 最大可能サンプラー数はきわめて限られています。Unity はサンプラーなしでテクスチャを宣言するマクロをいくつか有しています。 また、それらのマクロで別のテクスチャからサンプラーを使用してテクスチャをサンプリングすることもできます。 サンプラーの限界に達してしまい、いくつかのテクスチャが、 実際、サンプラーを共有できる場合 (サンプラーによってテクスチャフィルタリングとラッピングモードが決定されます)、このマクロを使用できます。

詳細は、サンプラーの状態 を参照してください。

サーフェイスシェーダーパスインジケーター

サーフェスシェーダー がコンパイルされるとき、ライティングをするために、さまざまなパス向けに大量のコードを生成することになります。各パスをコンパイルするとき、次のうちのいずれかのマクロが定義されます。

自動アップグレードを無効にする

UNITY_SHADER_NO_UPGRADE を使うと、Unity が自動的にシェーダーファイルをアップグレードするのを無効にすることができます。

深度テクスチャのヘルパーマクロ

ほとんどの場合深度テクスチャはカメラからの深度をレンダリングするのに使用されます。内蔵のシェーダー include ファイル には上記の複雑さに対応するためのマクロが含まれています。

• UNITY_TRANSFER_DEPTH(o): これは頂点の Eye Space Depth （視点空間深度）を計算し、o ( float2 であることが必須) に出力します。深度テクスチャに対してレンダリングするときに頂点プログラムで使用してください。ネイティブ深度テクスチャのあるプラットフォームでは、Z バッファの値は暗黙的にレンダリングされるため、このマクロは何もしません。
• UNITY_OUTPUT_DEPTH(i): これは頂点の Eye Space Depth を i (float2 であることが必須)から戻します。深度テクスチャに対してレンダリングするときに、フラグメントプログラムで使用してください。ネイティブ深度テクスチャのあるプラットフォームではこのマクロは、Z バッファ値が暗黙的にレンダリングされるため、常に 0 を戻します。
• COMPUTE_EYEDEPTH(i): これは頂点の Eye Space Depth を計算し、o に出力します。頂点プログラムで、深度テクスチャに レンダリングしない ときに、使用します。
• DECODE_EYEDEPTH(i)/LinearEyeDepth(i): 深度テクスチャ i の高精度値を指定すると、対応する Eye Space Depth を返します。
• Linear01Depth(i): 深度テクスチャ i の高精度値を指定すると、対応する 0 と 1 の間の範囲の直線深度を返します。

ノート: DX11/12 と Metal では、Z バッファの範囲は 1 から 0、UNITY_REVERSED_Z は定義されます。他のプラットフォームでは、範囲は 0 から 1 です。

例えば、このシェーダーはオブジェクトの深度をレンダリングします。

Shader "Render Depth" {
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        Pass {
            CGPROGRAM

            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct v2f {
                float4 pos : SV_POSITION;
                float2 depth : TEXCOORD0;
            };

            v2f vert (appdata_base v) {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                UNITY_TRANSFER_DEPTH(o.depth);
                return o;
            }

            half4 frag(v2f i) : SV_Target {
                UNITY_OUTPUT_DEPTH(i.depth);
            }
            ENDCG
        }
    }
}