ShaderLab 语法:剔除和深度测试 (Culling & Depth Testing)        

剔除是一种避免渲染背对观察者的多边形的优化措施。所有多边形都有正面和背面。剔除基于大多数对象都是封闭的这一事实;如果有一个立方体,您将无法看到它背对您的那一面(但在它前面总有一个朝向您的面),所以您无需绘制背对您的那一面。因此被称作:背面剔除。

另一个使渲染看起来是正确的功能是深度测试。深度测试确保只有场景内最靠近表面的对象参与绘制。

语法

Cull Back | Front | Off
控制多边形的哪一面应该被剔除(即不绘制)
Back 不渲染背对观察者的多边形 (默认).
Front 不渲染面对观察者的多边形。用于从内向外翻转对象。
Off 不渲染面对观察者的多边形。用于特殊效果。
ZWrite On | Off
控制是否将对象的像素写入深度缓存(默认为 On)。如果要绘制实心对象,则使其处于开启 (on) 状态。如果想绘制半透明效果,则切换至 ZWrite 关 (ZWrite Off)。有关更多详细信息,请阅读以下内容。
ZTest Less | Greater | LEqual | GEqual | Equal | NotEqual | Always
如何执行深度测试。默认为 LEqual (绘制前面的对象或与现有对象有一段距离的对象;隐藏现有对象后面的对象)。
Offset Factor , Units
允许使用两个参数(因子 (factor)单元 (units))指定深度偏移,因子 (Factor)衡量多边形 Z 轴与 X 轴或 Y 轴的最大斜率,而单元 (units) 衡量可分解的最小深度缓存值。这使您可以强制地将一个多边形绘制在另一个多边形上,即使它们实际上处于相同位置。例如:Offset 0, -1 忽略多边形的斜率,使其靠近相机,而 Offset -1, -1 使多边形从切线角看时更加靠近相机。

示例

该对象将只渲染对象的背面:

Shader "Show Insides" {    SubShader {        Pass {            Material {                Diffuse (1,1,1,1)            }            Lighting On            Cull Front        }    }} 

尝试将其应用于立方体,并注意当您围绕几何结构进行旋转的时候,它看起来有多奇怪。这是因为您只是看到了这个立方体的内部。

具有深度写入的透明着色器

通常,半透明着色器不写入深度缓存。但是,这样可能会造成绘制顺序问题,特别是对于复杂的非凸网格。如果要像那样淡入或淡出网格,那么在渲染透明前使用填入深度缓存的着色器可能会有帮助。


半透明对象;左:标准透明/漫反射着色器;右:写入深度缓存的着色器。
Shader "Transparent/Diffuse ZWrite" {Properties {    _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)    _MainTex ("Base (RGB) Trans (A)", 2D) = "white" {}}SubShader {    Tags {"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent"}    LOD 200    // 只渲染到深度缓存的额外通道    Pass {        ZWrite On        ColorMask 0    }    // 从透明/漫反射粘贴到正向渲染通道    UsePass "Transparent/Diffuse/FORWARD"}Fallback "Transparent/VertexLit"}

调试法线 (Debugging Normals)

下一个更加有趣;首先我们使用法线顶点光照渲染对象,然后我们使用亮粉色渲染背面。这样会使在需要反转法线的地方都会有突出显示的效果。如果您看到物理控制的对象被任意网格“吸入”时,尝试将这个着色器分配给它们。如果任何粉红色的部分是可见的,那么在这些部分会把不慎接触到它的任何东西拉进去。

来试试吧:

Shader "Reveal Backfaces" {    Properties {        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" { }    }    SubShader {        // 渲染对象的正面部分。        // 我们使用简单的白色材质并应用主纹理。        Pass {            Material {                Diffuse (1,1,1,1)            }            Lighting On            SetTexture [_MainTex] {                Combine Primary * Texture            }        }        // 现在让我们来渲染背面三角形        // 用的是最让人兴奋的颜色:亮粉色!        Pass {            Color (1,0,1,1)            Cull Front        }    }} 

玻璃剔除 (Glass Culling)

控制剔除 (Controlling Culling) 多数情况来说比调试背面更有用。如果您有一个透明对象,在很多时候您会想要展示对象的背面。如果您不使用剔除 (Cull Off) 就进行渲染,很可能会出现某些背面与正面重叠的情况。

下面是一个可以用于凸对象(球体、立方体、汽车挡风玻璃)的简单着色器。

Shader "Simple Glass" {    Properties {        _Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,0)        _SpecColor ("Spec Color", Color) = (1,1,1,1)        _Emission ("Emmisive Color", Color) = (0,0,0,0)        _Shininess ("Shininess", Range (0.01, 1)) = 0.7        _MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" { }    }    SubShader {        // 我们通过在子着色器中定义材质以便在多个通道中使用。        // 此处定义材质对于所有包含的通道都采用默认值。        Material {            Diffuse [_Color]            Ambient [_Color]            Shininess [_Shininess]            Specular [_SpecColor]            Emission [_Emission]        }        Lighting On        SeparateSpecular On        // 设置 alpha 混合        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha        //渲染对象的背面部分。        //如果对象为凸面体,这些背面部分总是比正面        //更为深远。        Pass {            Cull Front            SetTexture [_MainTex] {                Combine Primary * Texture            }        }        //渲染对象面对我们的那部分。        //如果对象为凸面体,则正面部分要比        //背面更靠近。        Pass {            Cull Back            SetTexture [_MainTex] {                Combine Primary * Texture            }        }    }} 
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