SemanticSegmentation

• 如何使用Shader实现语义分割
  • 什么是Shader
  • Shader代码的组成部分
  • 如何使用Shader实现语义分割

如何使用Shader实现语义分割

什么是Shader

Shader是一种计算机程序，它用于在图形渲染管线中处理顶点和像素。在Unity中，Shader可以用来控制物体的渲染方式，包括颜色、纹理、透明度等。Shader的工作流程是将材料（如纹理、数据、颜色等）通过加工展现在材质上的过程。

Unity中有多种类型的Shader，可以根据不同的情况使用。例如，在三维网格上使用的方式和图片上使用的方式会有区别。

Shader代码的组成部分

一个Unity Shader通常由以下几个部分组成：

• Properties：这部分定义了Shader中可供用户在材质检查器中编辑的属性。例如，可以定义一个颜色属性，让用户可以在材质检查器中更改物体的颜色。

• SubShader：每个Shader至少包含一个SubShader。SubShader定义了Shader的实际渲染操作。如果Shader需要支持多种不同的渲染硬件或渲染质量设置，可以在Shader中定义多个SubShader。

• Pass：每个SubShader至少包含一个Pass。Pass定义了一次渲染操作，包括顶点和片段着色器的代码。可以在一个SubShader中定义多个Pass来实现多次渲染操作。

• CGPROGRAM：这部分包含了顶点和片段着色器的代码。可以使用Cg/HLSL语言来编写着色器代码，并使用内置的变量和函数来访问物体的信息。

  Shader "Custom/SimpleColor" {
      Properties {
          _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
      }
      SubShader {
          Tags { "RenderType"="Opaque" }
          LOD 100
  
          Pass {
              CGPROGRAM
              #pragma vertex vert
              #pragma fragment frag
  
              fixed4 _Color;
  
              struct appdata {
                  float4 vertex : POSITION;
              };
  
              struct v2f {
                  float4 vertex : SV_POSITION;
              };
  
              v2f vert (appdata v) {
                  v2f o;
                  o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                  return o;
              }
  
              fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
                  return _Color;
              }
              ENDCG
          }
      }
  }

如何使用Shader实现语义分割

如果希望根据物体的标签来控制物体的颜色，可以在Shader中使用材质属性来实现。首先，需要在脚本中获取物体的标签信息，并根据标签信息设置物体材质的颜色属性。然后，在Shader中，可以使用这个颜色属性来控制物体的渲染颜色。

下面是一个简单的示例，它展示了如何在脚本中设置材质的颜色属性，并在Shader中使用该属性来控制物体的颜色：

// 脚本中设置材质的颜色属性
void Start()
{
    Renderer renderer = GetComponent<Renderer>();
    Material material = renderer.material;

    // 根据物体的标签设置材质的颜色属性
    if (CompareTag("Pedestrian"))
    {
        material.SetColor("_Color", Color.blue);
    }
    else if (CompareTag("Road"))
    {
        material.SetColor("_Color", Color.white);
    }
    else if (CompareTag("Building"))
    {
        material.SetColor("_Color", Color.black);
    }
}
````

```c
// Shader中使用颜色属性来控制物体的颜色
Shader "Custom/SemanticSegmentation" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            fixed4 _Color;

            struct appdata {
                float4 vertex : POSITION;
            };

            struct v2f {
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

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

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