顶点程序与插值器：语义、appdata→v2f、插值规则

顶点程序接收什么、交出什么，完全由「语义」（semantics）决定——不是变量名，不是顺序，是语义。而顶点程序交出的数据并不会原样到达片元：它们会被插值。这两件事理解了，TEXCOORD0 这类命名怪象就不再迷惑。

语义：按名字接线，不按顺序

顶点输入结构（惯例叫 appdata/Attributes）的每个字段必须绑语义，GPU 按语义把网格数据接进来：

语义（输入）	接什么	来源
`POSITION`	模型空间顶点位置	网格顶点缓冲
`NORMAL` / `TANGENT`	法线 / 切线（w 是镜像符号）	网格导入设置
`TEXCOORD0..7`	第 1..8 套 UV	网格 UV 通道（UV2 常给 lightmap，见 /notes/unity/lighting-4/）
`COLOR`	顶点色	网格
`SV_InstanceID` 等	系统值（实例索引等）	GPU Instancing

TEXCOORD0 在输入结构里是「第一套 UV」，在输出结构里却只是「第 0 号通用插值器」——同一个语义名，两个含义。输出结构（惯例叫 v2f）里你可以用 TEXCOORD0 装世界坐标、装视线方向，它和 UV 毫无关系，只是个编号插槽。这是读老 shader 时最常见的困惑点。

SV_POSITION 是特殊的输出语义（SV = system value）：它是裁剪空间位置，光栅化器就靠它工作（见 /notes/unity/principles-3/）。每个顶点程序必须且只能有一个。

一个完整可跑的例子：顶点色渐变

Shader "MyGame/VertexGradient"
{
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" }
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct Attributes {
                float4 vertex : POSITION;
                float4 color  : COLOR;
                float3 normal : NORMAL;
            };
            struct V2F {
                float4 pos    : SV_POSITION;
                float4 color  : COLOR;    // 插值器：顶点色逐像素插值
                float3 normal : TEXCOORD0; // 通用插值器：装世界法线
            };

            V2F vert(Attributes v) {
                V2F o;
                o.pos    = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.color  = v.color;
                o.normal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                return o;
            }

            float4 frag(V2F i) : SV_Target {
                float ndl = max(0, dot(normalize(i.normal), float3(0.5, 0.8, -0.3)));
                return i.color * (0.2 + 0.8 * ndl);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

插值规则：片元拿到的是「插值后的」数据

光栅化器对 v2f 的每个字段按重心坐标逐像素插值（见 /notes/unity/principles-3/），且默认是透视校正插值——屏幕上均匀不是目的，「模型表面上均匀」才是，否则贴图在斜面上会拉伸。两条实用推论：

插值是免费的，但插值器数量有上限（各平台不同，移动端历史下限是 8 个 4 分量）。装不下降级或编译失败。能重算的不如重算：比如世界空间视线方向可以在片元里用 _WorldSpaceCameraPos - 插值来的世界位置 得到，只传一个位置插值器。
插值后再 normalize：法线插完长度会缩，片元里必须重新归一化（上面例子里 normalize(i.normal)），否则光照偏暗。

特殊修饰：nointerpolation 让整三角形取同一值（不插值，适合分类 ID）；CENTROID 牺牲一点精度换抗锯齿稳定（程序化纹理边缘抖动时用过）。

数据怎么「从模型空间到片元」的完整路线

以法线为例串一遍（空间链见 /notes/unity/principles-2/）：

网格导入：模型空间法线进 NORMAL 语义。
顶点程序：UnityObjectToWorldNormal（内部是逆转置，见 /notes/unity/principles-5/）→ 世界空间法线 → 塞进 TEXCOORD0 插值器。
光栅化：逐像素透视校正插值。
片元程序：normalize 后参与 dot(N, L)（见 /notes/unity/lighting-1/）。

每一步的空间都要写注释标明（// WS），跨空间混用是光照 bug 的头号来源。

自检三问

输出结构里 float3 worldPos : TEXCOORD1 和 UV 有关系吗？
为什么片元里对插值来的法线必须再 normalize？
一个 v2f 塞了 9 个 4 分量插值器，可能出什么问题？