カスタムシェーダーの作り方

基本的な流れ

カスタムシェーダー用テンプレート（Template.zip）を元に作成していきます。基本的には以下の5つのファイルのみを編集するだけで完結するようになっています。

Shaders/custom.hlsl
Shaders/custom_insert.hlsl
Shaders/lilCustomShaderDatas.lilblock
Shaders/lilCustomShaderProperties.lilblock
Editor/CustomInspector.cs
Editor/TemplateFull.asmdef

バリエーション数が多いため、適宜不要なバリエーションを削除してください。またルートのフォルダ名（Template）はわかりやすいように任意の名前に変更してください。

シェーダー名の設定

シェーダー名を変更するには以下の3箇所を編集します。

ファイル	該当箇所
Shaders/lilCustomShaderDatas.lilblock	`ShaderName ""`タグ内
Editor/CustomInspector.cs	`shaderName`変数
Editor/TemplateFull.asmdef	`name`およびファイル名自体

マテリアル変数の追加

まず、lilCustomShaderProperties.lilblock内に任意のプロパティを追加してください。ShaderLabsのPropertiesブロックと同様の書式で記述します。今回は例として以下のものを追加します。

        //----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        // Custom
        [lilVec3]       _CustomVertexWaveScale      ("Vertex Wave Scale", Vector) = (10.0,10.0,10.0,0.0)
        [lilVec3]       _CustomVertexWaveStrength   ("Vertex Wave Strength", Vector) = (0.0,0.1,0.0,0.0)
                        _CustomVertexWaveSpeed      ("Vertex Wave Speed", float) = 10.0
        [NoScaleOffset] _CustomVertexWaveMask       ("Vertex Wave Mask", 2D) = "white" {}

続いてcustom.hlslを編集します。変数は#define LIL_CUSTOM_PROPERTIES、Texture2DやSamplerStateは#define LIL_CUSTOM_TEXTURESというマクロで挿入できます。

hlsl

#define LIL_CUSTOM_PROPERTIES \
    float4  _CustomVertexWaveScale; \
    float4  _CustomVertexWaveStrength; \
    float   _CustomVertexWaveSpeed;

#define LIL_CUSTOM_TEXTURES \
    TEXTURE2D(_CustomVertexWaveMask);

関数やincludeの追加

通常はcustom.hlsl内に記述できますが、Unityの関数や変数に依存する場合はcustom_insert.hlsl内に関数やincludeを記述してください。特定パスでエラーが出る場合はそのパスで#undefし、必要な場合は宣言し直すと良いでしょう。パスごとに以下のマクロ宣言されるため、#if defined(LIL_PASS_FORWARD)のような形で条件分岐できます。

名前	パス名
LIL_PASS_FORWARD	ForwardBase、UniversalForward、ForwardOnly、SRPDefaultUnlit
LIL_PASS_FORWARDADD	ForwardAdd（BRPのみ）
LIL_PASS_SHADOWCASTER	ShadowCaster
LIL_PASS_DEPTHONLY	DepthOnly（URP、HDRPのみ）
LIL_PASS_DEPTHNORMALS	DepthNormals（URPのみ）
LIL_PASS_MOTIONVECTORS	MotionVectors（HDRPのみ）
LIL_PASS_META	META

頂点シェーダーの入力の追加（appdata構造体）

以下のキーワードを#defineすることで対応した入力が追加されます。

キーワード	追加される変数名	セマンティクス
LIL_REQUIRE_APP_POSITION	positionOS	POSITION
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD0	uv	TEXCOORD0
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD1	uv1	TEXCOORD1
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD2	uv2	TEXCOORD2
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD3	uv3	TEXCOORD3
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD4	uv4	TEXCOORD4
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD5	uv5	TEXCOORD5
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD6	uv6	TEXCOORD6
LIL_REQUIRE_APP_TEXCOORD7	uv7	TEXCOORD7
LIL_REQUIRE_APP_COLOR	color	COLOR
LIL_REQUIRE_APP_NORMAL	normalOS	NORMAL
LIL_REQUIRE_APP_TANGENT	tangentOS	TANGENT
LIL_REQUIRE_APP_VERTEXID	vertexID	SV_VertexID

頂点シェーダーの出力の追加（v2f構造体）

構造体のメンバーは#define LIL_CUSTOM_V2F_MEMBERから追加できます。もともと構造体に含まれるものは#define LIL_V2F_FORCE_(キーワード)で強制的にメンバーにさせることができます。

頂点シェーダーに処理を挿入する

以下のようなマクロで処理を挿入できます。

hlsl

#define LIL_CUSTOM_VERTEX_OS \
    float3 customWaveStrength = LIL_SAMPLE_2D_LOD(_CustomVertexWaveMask, sampler_linear_repeat, input.uv0, 0).r * _CustomVertexWaveStrength.xyz; \
    positionOS.xyz += sin(LIL_TIME * _CustomVertexWaveSpeed + dot(positionOS.xyz, _CustomVertexWaveScale.xyz)) * customWaveStrength;

LIL_CUSTOM_VERTEX_OS（オブジェクト空間での処理）

利用できる変数	説明
inout appdata input	appdata構造体
inout float2 uvMain	計算済みUV座標
inout float4 positionOS	頂点のオブジェクト座標

LIL_CUSTOM_VERTEX_WS（ワールド空間での処理）

利用できる変数	説明
inout appdata input	appdata構造体
inout float2 uvMain	計算済みUV座標
inout lilVertexPositionInputs vertexInput	頂点座標の構造体（positionWS、positionVS、positionCS、positionSS）
inout lilVertexNormalInputs vertexNormalInput	ワールド空間のベクトルの構造体（tangentWS、bitangentWS、normalWS）

ピクセルシェーダーに処理を挿入する

BEFORE_(キーワード)やOVERRIDE_(キーワード)で処理を挟んだり上書きしたりできます。

hlsl

#define BEFORE_UNPACK_V2F \
    fd.uv0 = input.uv0;

現在対応しているキーワードは以下の通りです。

名前	説明
UNPACK_V2F	v2f構造体の展開
ANIMATE_MAIN_UV	メインUVのアニメーション処理
ANIMATE_OUTLINE_UV	輪郭線UVのアニメーション処理
PARALLAX	視差マップの処理
MAIN	メインカラーの処理
OUTLINE_COLOR	輪郭線の色の処理
FUR	(ファーシェーダー用) ファーの処理
ALPHAMASK	アルファマスクの処理
DISSOLVE	Dissolveの処理
NORMAL_1ST	ノーマルマップの処理
NORMAL_2ND	ノーマルマップ2ndの処理
ANISOTROPY	異方性反射の処理
AUDIOLINK	AudioLinkの処理
MAIN2ND	メインカラー2ndの処理
MAIN3RD	メインカラー3rdの処理
SHADOW	影の処理
BACKLIGHT	逆光ライトの処理
REFRACTION	屈折の処理
REFLECTION	反射の処理
MATCAP	マットキャップの処理
MATCAP_2ND	マットキャップ2ndの処理
RIMLIGHT	リムライトの処理
GLITTER	ラメの処理
EMISSION_1ST	発光の処理
EMISSION_2ND	発光2ndの処理
DISSOLVE_ADD	Dissolveの境界の発光処理
BLEND_EMISSION	発光の合成
DISTANCE_FADE	距離フェードの処理
FOG	フォグの処理
OUTPUT	最終書き出し

拡張Inspector

編集手順は以下の通りです。

Editor/CustomInspector.csでクラス名を変更、Shaders/lilCustomShaderDatas.lilblock内のEditorNameタグを設定したクラス名に置き換え
MaterialPropertyを宣言
LoadCustomProperties()をオーバーライドして、FindPropertyでプロパティを取得
DrawCustomProperties()をオーバーライドしてGUIを実装

lilToonのGUIStyleとして以下のものが利用できます。

名前	説明
boxOuter	プロパティボックスの外側
boxInnerHalf	プロパティボックスの内側（ラベル描画用に上部が角ばっています）
boxInner	プロパティボックスの内側（ラベルなしの場合に綺麗になるように上部が角丸になっています）
customBox	Unityデフォルトのboxに近いですが視認性を上げるために縁取りがされています
customToggleFont	プロパティボックスのラベルに使われる太字のフォント

またlilToon独自のEditor拡張として以下のような関数が使えます。

名前	説明
bool Foldout(string title, string help, bool display)	Foldoutの描画
void DrawLine()	区切り線の描画
void DrawWebButton(string text, string URL)	ウェブボタンの描画
void LoadCustomLanguage(string langFileGUID)	カスタム言語ファイルの追加読み込み

作例

ジオメトリシェーダー利用例（lilToonGeometryFX_1.0.2.unitypackage）

カスタムシェーダーの作り方 ​

基本的な流れ ​

シェーダー名の設定 ​

マテリアル変数の追加 ​

関数やincludeの追加 ​

頂点シェーダーの入力の追加（appdata構造体） ​

頂点シェーダーの出力の追加（v2f構造体） ​

頂点シェーダーに処理を挿入する ​

LIL_CUSTOM_VERTEX_OS（オブジェクト空間での処理） ​

LIL_CUSTOM_VERTEX_WS（ワールド空間での処理） ​

ピクセルシェーダーに処理を挿入する ​

拡張Inspector ​

作例 ​

カスタムシェーダーの作り方

基本的な流れ

シェーダー名の設定

マテリアル変数の追加

関数やincludeの追加

頂点シェーダーの入力の追加（appdata構造体）

頂点シェーダーの出力の追加（v2f構造体）

頂点シェーダーに処理を挿入する

LIL_CUSTOM_VERTEX_OS（オブジェクト空間での処理）

LIL_CUSTOM_VERTEX_WS（ワールド空間での処理）

ピクセルシェーダーに処理を挿入する

拡張Inspector

作例