dhk Shaders

Unityビルトイン（BiRP / Forward）向けの軽量Standard互換シェーダー。

シェーダー	用途
you5248/dhk Standard (Bicubic Lightmap)	PC向け本命
you5248/Quest/dhk Standard	Quest（Android）向け軽量版

何が違うのか

• ライティングは Unity 標準の Standard と同じ（Unity の BRDF / 全ライトパス / 影 / メタパス）。 既定値では Standard と同じ結果になる
• バイキュービック 4 タップのライトマップサンプリング — 低解像度ベイクのブロック段差をならす。 追加コストは「ライトマップがある時に参照が 1 → 4 タップに増える」だけ
• MonoSH（指向性ライトマップ）対応 — ライトマップからスペキュラ／ノーマル反応を出す
• LOD Cross-Fade（ディザ）対応 — LODGroup の Fade Mode = Cross Fade で切替のポップを抑える
• VRC Light Volumes 対応（拡散。鏡面と影マスクは任意で ON）
• 追加機能（ディテールマップ / スペキュラ強調 / GSAA / リムライト / 両面描画）は既定で OFF。 OFF の機能は分岐の判定などわずかな固定費だけで、Mochie / Filamented より軽い

Standard からの差し替え

プロパティ名を Unity Standard と一致させてあるので、 Standard マテリアルのシェーダーをこれに変えるだけで色・metallic・smoothness 等はそのまま残る。

マップ系は [Toggle] で明示的に ON にする方式（_BumpMap にテクスチャを入れるだけでは効かない）。 ただし専用の ShaderGUI が入っているので、Standard から乗り換えたときは 割り当て済みのマップからトグルを自動で立てる。手で入れ直す必要はない。

インスペクタ（ShaderGUI）

you5248.DhkShadersEditor.DhkStandardGUI が PC 版・Quest 版の両方を描画する。

• 機能トグルが OFF の項目は畳んで表示しない
• Tiling/Offset は実際に効くテクスチャにだけ出す（各マップが自分の ST を持つ）
• Metallic/Smoothness マップが ON のときは、上書きされる Metallic / Smoothness を隠す
• Quest 版で読まれないプロパティ（Smoothness 等、PC からのコピー互換で残しているもの）は出さない
• Emission の ON/OFF に応じて globalIlluminationFlags を同期する（未設定なら Baked を既定にする）
• Alpha Cutout を切り替えたときだけ RenderType タグと Render Queue を書き換える （読み込みのたびに書くと、Render Queue 欄の手入力を潰してしまうため）

VRC Light Volumes

red.sim.lightvolumes が入っているプロジェクトでは、インスペクタに 「VRC Light Volumes」欄が出る（入っていなければ出ない）。

• ライトマップあり → 加算ボリュームだけを足す（ベイクとの二重計上を避ける）
• ライトマップなし → Unity の SH を置き換える
• サンプル位置を法線方向へずらす は漏光対策。既定 0
• LV スペキュラ（既定 0 = OFF）: LV の L1 から鏡面を作る。LightVolumeSpecular は f0 適用済みの 最終反射色なので、GI の鏡面には入れず BRDF の後で加算している（GI に入れるとフレネルが二重に掛かる）
• 影マスク（LV 3.x のみ）: ベイク済みの通常ボリュームにリアルタイム Directional の影を掛け、 ベイクしたような濃い影を出す。加算ボリュームと Point Light Volume には掛けない

LV のバージョンで経路が変わる。起動時に自動で判定し、dhkPackages.cginc に書き出す。

LV のバージョン	ライトマップの無い面の評価
未導入	Unity の SH のみ
2.x	公開 API の LightVolumeSH（1.4.1 と同じ）。影マスクは無効
3.x	通常 / 加算 / Point Light Volume を分けて評価。影マスクと Point Light Volume の当たり方（_LVPointLightShading）が使える

_LVPointLightShading は 0〜3（既定 0）。0 は面の向きを見ない（1.4.x と同じ）。 3 は LV 3.x 自身の既定で、光源の反対を向いた面には当たらない。 LV 3.x の判定は、使う内部関数が実在するかで行う（内部関数が無い版は 2.x と同じ扱い）。

Quest 版は非対応。

Light Volumes が入っていないプロジェクトでも壊れない。 自動生成の Runtime/Shaders/dhkPackages.cginc に define がある時だけ include する仕組み。 検出をやり直したいときは Tools > you5248 > dhk Shaders > 連携パッケージを再検出。

パックマップ（Metallic / Occlusion / Smoothness を1枚に詰めたもの）

_MetallicGlossMap はチャンネル割り当てを選べる。インスペクタの「チャンネル構成」から:

プリセット	割り当て
Unity Standard	Metallic=R, Smoothness=A
MOS / MAS	Metallic=R, Occlusion=G, Smoothness=B
ORM (glTF)	Occlusion=R, Roughness=G, Metallic=B
HDRP Mask	Metallic=R, Occlusion=G, Smoothness=A
Custom	Metallic / Smoothness / Occlusion をそれぞれ R/G/B/A/使わない から選ぶ

ORM のように Smoothness ではなく Roughness で入っているマップ用に、 「Roughness として解釈する (1 - 値)」トグルがある。

パックマップから AO を取る場合、別の Occlusion マップは読まれない（インスペクタでも畳まれる）。

⚠ マスク系のテクスチャは sRGB (Color Texture) を OFF にすること。 ON のままだと値が歪む。インスペクタが警告を出す（Importer 設定を勝手に変えることはしない）。

既定は Unity Standard 互換なので、既存マテリアルの見た目は変わらない。

テクスチャごとの Tiling / Offset

_MainTex / _MetallicGlossMap / _BumpMap / _OcclusionMap / _EmissionMap と ディテールの各マップ（Albedo / Normal / Metallic・Smoothness / Occlusion / Mask）は それぞれ独立した Tiling/Offset を持つ。生の UV を1本だけ渡し、 サーフェス側で各 _ST を適用しているため、補間子はバリアントによらず一定。

Unity Standard はディテールの全マップが Detail Albedo の Tiling/Offset を共有し、 Detail Mask はメインの Tiling/Offset で読む（_UVSec で UV2 も選べる）。 このシェーダーは UV1 のみで、各マップの Tiling/Offset を個別に使う。 また、D3D11 のサンプラー数の上限に収めるため、ディテールの各マップは Detail Albedo のサンプラーを共有する （Wrap / Filter は Detail Albedo のテクスチャの設定に従う）。 Standard から乗り換えた場合は、ディテールの Tiling/Offset を確認すること。

追加機能

どれも既定で OFF（または無効値）。OFF のときの見た目は 1.4.x と同じで、コストもほぼ変わらない。

機能	プロパティ	内容
ディテールマップ	_UseDetail ほか	Detail Albedo（MulX2 / Multiply / Add / Overlay / Replace）、Detail Normal、Detail Metallic(R)・Smoothness(A) の乗算、Detail Occlusion(G)、Detail Mask(A)
スペキュラ強調	_SpecBoost（1〜8）	F0 だけを持ち上げる。拡散は変えないので明るさの土台はそのまま（LV スペキュラには掛からない）
GSAA	_UseGSAA	法線の画面内の変化量で粗さを底上げし、遠景・細部の鏡面のちらつきを抑える
リムライト	_DhkUseRim	掠め角の縁を加算発光させる。HDR 色で盛った分は Bloom が拾う
両面描画	_DhkCull	Back / Front / Off。草・葉などの板ポリ用。影とデプスのパスにも効く。裏面の法線は反転しない（Standard と同じ）

新しいプロパティの名前は dhk 固有にしてある（_DhkCull など）。他のシェーダーから変換したマテリアルに 残っている _Cull / _UseRim などの値が、勝手に効き始めないようにするため。

_SpecularHighlightsOff は Unity Standard と同じく直接光の鏡面だけを消す（環境反射は残る）。 _GlossyReflectionsOff は環境反射をフラットな色に置き換える。

Quest 版で無視される機能

Quest 版は拡散とライトマップに絞った軽量版で、次を読まない: MonoSH / バイキュービック / 鏡面（スペキュラ・環境反射）/ Light Volumes / ディテールマップ / スペキュラ強調 / GSAA / リムライト。 アルベド・Alpha Cutout・エミッション・_DhkCull は PC 版と同じ名前で効くので、PC 版からコピーした値がそのまま使える。

1.4.x からの移行

• シェーダーの GUID は変わっていない。パッケージを更新するだけでよい
• _BICUBICLIGHTMAP_ON / _SPECULARHIGHLIGHTS_OFF / _GLOSSYREFLECTIONS_OFF / _MONOSHSPEC_ON は キーワードではなくトグルの値で判定するようになった。値はそのまま引き継がれ、残ったキーワードは無害
• 既定値のマテリアルの見た目は 1.4.x と同じ。新機能はどれも既定で OFF

シェーダーを改造する人へ

本体は Runtime/Shaders/dhkStandardCore.cginc にあり、dhkStandard.shader は Properties と #pragma だけにしてある。 ビルド時のコンパイル指示は「.shader の本文 × キーワードの列挙数（≒ 2^shader_feature 本数 × 4）」の大きさで ワーカーへ送られ、本文が大きい一枚岩のシェーダーはワーカーを落とす。include はこの大きさに含まれない。

• コードは .cginc に書き、.shader を太らせない
• shader_feature を1本足すごとに大きさが倍になる。機能の ON/OFF はなるべくユニフォーム分岐で書く
• ユニフォーム分岐の中では tex2D のような暗黙の勾配を使うサンプルを避ける（tex2Dlod か、分岐の外で ddx/ddy を取って tex2Dgrad）

Mochie が入っているプロジェクトでの利点

Mochie は同梱のエディタスクリプトで Unity 標準 Standard のマテリアルを Mochie/Standard Lite / Standard Mobile に自動で差し替える。 配布物のマテリアルを Standard で作ると、導入先で勝手に書き換えられて Mochie 依存が生える。 このシェーダーは Mochie の標的外なので、その事故を避けられる。

注意: GUID は固定

dhkStandard.shader の GUID は 0f1e2d3c4b5a697887960a5b4c3d2e1f に固定してある （複数プロジェクトでマテリアル参照を保つため、手動で揃えたもの）。 同じプロジェクトにこのパッケージと Assets/ 配下のコピーを同時に置いてはいけない。GUID が衝突する。 パッケージを入れたら、そのプロジェクトの Assets/you5248/Shaders/dhkStandard.shader は削除すること。 GUID が同じなので、削除してもマテリアルの参照は切れない。

導入

VCC から入れる（推奨）

VCC → Settings → Packages → Add Repository に次を登録する。

https://you5248.github.io/vpm-listing/index.json

以後、各プロジェクトの Manage Project から dhk Shaders を追加できる。

git clone で入れる

cd "<プロジェクト>/Packages"
git clone https://github.com/you5248/dhk-shaders.git com.you5248.dhk-shaders

フォルダ名は必ず com.you5248.dhk-shaders にすること。

リリース手順（メンテナ向け）

Runtime/Shaders/dhkPackages.cginc は Editor スクリプトがローカルで書き換える生成ファイルで、 リポジトリには define を含まないスタブをコミットしてある。 連携先が入っている作業環境では起動後に define 入りへ書き換わるが、それをコミットしてはいけない （連携先が無いプロジェクトで include に失敗する）。 作業クローンでは git update-index --skip-worktree Runtime/Shaders/dhkPackages.cginc で ローカルの書き換えを git から隠してある。

リリース前に次が DHK_PACKAGES_INCLUDED 以外を出さないことを確認する。

git show HEAD:Runtime/Shaders/dhkPackages.cginc | grep '^#define'

zip は git archive --format=zip -o com.you5248.dhk-shaders-<ver>.zip HEAD で作り （ルートに package.json が来る）、gh release create v<ver> <zip> で添付する。 その後 vpm-listing で python tools/build_index.py を実行して push する。

第三者由来のコード

Unity Built-in Shaders に由来する部分（GI の合成、ライティングモデル）は MIT License。 対象と全文は THIRD_PARTY_NOTICES.md にある。 バイキュービック補間（GPU Gems 2 ch.20）・MonoSH（Geomerics）・GSAA（法線分散フィルタリング）は、 公開された手法を独自に実装したもの。

MonoSH の実装について（出所）

MonoSH の拡散評価には、Geomerics が公開した L1 球面調和のノンリニア評価式を用いている。

• Geomerics, Reconstructing Diffuse Lighting from Spherical Harmonic Data (CEDEC 2015) http://www.geomerics.com/wp-content/uploads/2015/08/CEDEC_Geomerics_ReconstructingDiffuseLighting1.pdf
• ARM, Simplifying Spherical Harmonics for Lighting（同式の導出）

入力は「明るさを unity_Lightmap、正規化 L1 ベクトルを unity_LightmapInd に 0..1 で入れる」 という MonoSH ベイクのテクスチャ配置を読むもので、この配置に合わせている（相互運用）。 評価式は上記の公開資料をもとに自前で実装している。

MonoSH では全チャンネルが同じ方向ベクトルを共有するため、L1 = 2 * nL1 * L0 を Geomerics 式へ入れると R0 が約分され、q / p / a がチャンネルに依らない共通係数になる。 そのため実装は

sh = L0 * factor(nL1, N)

の一本にまとめてある。輝度を別途作って比を掛け戻す必要はない。