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材质

概念​

Material（材质）是Unity中定义物体表面视觉属性的资源，通过结合着色器（Shader）和纹理（Texture），控制物体如何反射光线、显示颜色等效果。

核心组成

  • Shader：决定光照计算和渲染逻辑（如Standard Shader用于PBR材质）。
  • Texture：提供表面细节（如颜色贴图、法线贴图）。
  • 属性参数：颜色、金属度、光滑度等，通过Shader暴露的可调参数。

面试题​

1. 材质与纹理的区别​

  • 纹理：2D图像数据（如PNG/JPG），仅提供颜色或凹凸信息。
  • 材质：整合纹理、Shader及属性，决定最终渲染效果。例如，金属材质可能使用金属度贴图和高光贴图 。

2. 材质、Shader、纹理的关系是什么？​

答案：

  • Shader是计算光照和颜色的程序；纹理是输入图像；材质是Shader和纹理的容器，绑定具体参数。
  • 关系链：Shader定义渲染规则 → 材质配置Shader参数和纹理 → 纹理提供细节数据 。

3. 如何动态创建并应用材质？​

注意：动态修改material会创建实例，避免性能问题可用sharedMaterial 。

// 创建材质并设置属性
Material mat = new Material(Shader.Find("Standard"));
mat.color = Color.red;
mat.SetTexture("_MainTex", myTexture);
// 应用到物体
GetComponent<Renderer>().material = mat;

4. PBR材质的关键属性有哪些？​

答案：

  • Albedo：基础颜色（反照率）。
  • Metallic：金属度（0-1，非金属如塑料为0）。
  • Smoothness：表面光滑度（影响高光范围）。
  • Normal Map：模拟表面凹凸。 （PBR材质通过物理参数实现真实感） 。

5. 如何优化材质性能？​

方法：

  • 合批（Batching）：使用相同材质的物体合并DrawCall。
  • Mipmap：为纹理生成多级分辨率，减少远处渲染开销。
  • 简化Shader：移动端避免复杂光照计算 。

6. 材质中Rendering Mode的选项及作用？​

选项：

  • Opaque（不透明）：默认模式，如石头、金属。
  • Transparent（透明）：用于玻璃、水。
  • Cutout（镂空）：带Alpha通道裁剪（如树叶）。
  • Fade（渐变）：透明度可动态变化 。

7. 法线贴图与高度贴图的区别？​

  • 法线贴图：通过RGB编码表面法线方向，模拟凹凸（不改变模型形状）。
  • 高度贴图：灰度图定义实际高度位移，需曲面细分支持 。

8. 动态换色如何实现？​

方案：

  • 使用MaterialPropertyBlock修改颜色而不创建新材质：
MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
props.SetColor("_Color", Color.blue);
GetComponent<Renderer>().SetPropertyBlock(props);

（避免实例化材质，提升性能） 。

9. URP/HDRP中材质的差异？​

  • URP：简化Shader，支持移动端，属性如Lit Shader替代Standard。
  • HDRP：支持次表面散射、光线追踪等高级特性 。

10. Shader Graph的作用？​

答案：可视化编辑Shader，无需编写代码，适合美术人员调整复杂效果（如溶解、边缘光） 。