在Shader编程里，pow 函数是一个很重要的数学函数，通常用于计算一个数的指定次幂。下面将从函数定义、语法、示例及使用场景这几个方面来详细介绍。

Shader "ShaderLearning/Shader10"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        // No culling or depth
        Cull Off ZWrite Off ZTest Always

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

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

            sampler2D _MainTex;

            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
            {
                float r = pow(i.uv.x * i.uv.x, 0.3) + pow(i.uv.y * i.uv.y, 0.3) - 1;
                return fixed4(r, 0, 0, 1);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

函数定义

pow 函数的主要作用是计算一个数的指定次幂，也就是将一个数（底数）乘以自身若干次，次数由另一个数（指数）决定。

语法

在不同的Shader语言中，pow 函数的语法基本一致。以GLSL（OpenGL Shading Language）为例，其语法如下：

float pow(float x, float y);
vec2 pow(vec2 x, vec2 y);
vec3 pow(vec3 x, vec3 y);
vec4 pow(vec4 x, vec4 y);

• 第一个参数 x 是底数。
• 第二个参数 y 是指数。
• 函数返回值是 x 的 y 次幂。该函数支持对 float、vec2、vec3 和 vec4 类型进行操作，当输入为向量时，会对向量的每个分量分别进行幂运算。

示例

以下是一个简单的GLSL片段着色器示例，展示了 pow 函数的使用：

#version 330 core
out vec4 FragColor;

void main()
{
    // 计算 2 的 3 次幂
    float result = pow(2.0, 3.0); 
    FragColor = vec4(result, result, result, 1.0);
}

在这个示例中，pow(2.0, 3.0) 计算了 2 的 3 次幂，结果为 8.0。然后将该结果赋值给颜色向量的每个分量，最终输出的颜色是 (8.0, 8.0, 8.0, 1.0)。

使用场景

• 光照计算：在光照模型里，pow 函数可用于模拟高光反射。例如，在Phong光照模型中，计算高光项时会用到 pow 函数来控制高光的强度和范围。
• 颜色校正：在进行颜色校正或者对比度调整时，pow 函数能对颜色值进行非线性变换，从而实现颜色的调整。
• 纹理映射：在纹理映射过程中，pow 函数可用于调整纹理的透明度或者颜色强度，使纹理的显示效果更加自然。