文KRIFE齐的博客

US3S4L2——前向渲染路径 前向渲染路径 前向渲染路径处理光照的方式 有一套划分光源 “三六九等” 的规则，将光源分成了高中低三种身份，主要通过灯光渲染模式、项目质量设置中的像素灯光计数的数量、光照强度、距离物体距离来综合判定 前向渲染路径在哪里进行光照计算 Base Pass（基础渲染通道）：主要用于处理影响该物体的一个高质量光源（平行光）、所有中（逐顶点处理）低质量（SH处理）光源等 Additional Pass（附加渲染通道）：主要用于处理影响该物体的除平行光以外的其它高质量光源（每个高质量光源都会调用） 前向渲染路径的内置光照变量和函数 有了内置光照变量，我们便可以获取到前向渲染路径当中，对渲染质量有不同要求的光源们的相关数据，利用这些数据和函数在Base Pass（基础渲染通道）和 Additional Pass（附加渲染通道）中按照需求进行相关的逻辑处理即可 前向渲染路径对处理光源的方式 前向渲染路径中会将光源分为以下 3...

US3S4L1——渲染管线概述 渲染路径 渲染路径（Rendering Path）是指在图形渲染过程中，图形引擎按照特定的步骤和顺序来处理场景中的几何、光照、材质等信息，最终生成屏幕上的图像的一种算法或策略。它决定了图形引擎如何组织和执行渲染过程，以产生最终的视觉效果。 对于我们来说：在 Unity 中，渲染路径决定了光照如何应用到 Unity Shader 中，如果要在 Unity Shader 中和光源打交道，我们需要为每个 Pass 渲染通道匹配对应的渲染路径，这样才能在 Shader 当中获取到正确的光源数据进行处理。 总而言之：渲染路径会影响光照处理，从而影响最终的渲染效果（光照、阴影等），Unity 存在多种不同的渲染路径 影响原因：简单来说，使用不同的渲染路径时，Unity 在 Shader 中准备光源数据的流程是不同的，那么在 Shader 开发时，获取光源数据的方式就会有所不同 渲染路径的种类和设置 我们可以在 Camera 组件中的 Rendering...

US3S3L7——双面渲染 双面渲染的透明效果的需求 对于现实世界的半透明物体，我们不仅可以透过它看到其他物体的样子，也可以看到这个物体自己的内部结构 但是我们之前实现的 透明度测试 和 透明度混合 相关Shader，都无法看到模型的内部结构 如下图，左边的立方体使用透明混合，右边的立方体使用透明测试，它们都无法看到模型内部的结构 ​​ 而双面渲染的透明效果 Shader 就是来解决该问题的， 让我们不仅可以透过半透明物体看到其他物体的样子，还可以看到自己的内部结构 双面渲染的透明效果的基本原理 基本原理：默认情况下，Unity会自动剔除物体的背面，而只渲染物体的正面 双面渲染的基本原理就是利用我们之前学习过的 Cull​ 剔除指令来进行指定操作 ​Cull Back​ —— 背面剔除 ​Cull Front​ —— 正面剔除 ​Cull Off​ —— 不剔除 不设置的话，默认为背面剔除 对于透明度测试 Shader，由于它无需混合，因此我们直接 关闭剔除 即可 对于透明度混合 Shader，由于它需要进行混合，需要使用两个...

US3S3L6——开启深度写入的半透明 开启深度写入的半透明效果用来处理的需求 对于本身结构较为复杂的模型，使用之前的透明度混合Shader会由于关闭了深度写入，会产生错误的渲染效果 虽然我们可以通过拆分模型的方式解决部分问题，但是对于一些结构复杂的模型，拆分模型的方式会增加工作量 以下面的模型为例，左边不使用 半透明Shader 的材质，右边使用了 关闭深度写入的半透明Shader 的材质 ​​ 可以看到，对于这种自带遮挡关系的复杂模型，关闭深度写入会出现遮挡关系错误的渲染问题 对于这种情况，我们可以采用 开启深度写入的半透明 Shader...

US3S3L5——透明度混合 透明度混合 透明度测试，并不能用于实现半透明效果， 它只存在看得见和完全看不见两种状态，一般用来处理镂空效果 而透明度混合，主要就是用来实现半透明效果的 透明度混合的基本原理 基本原理：关闭深度写入，开启混合，让片元颜色和颜色缓冲区中颜色进行混合计算 具体实现： 采用半透明的混合因子进行混合，以 Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha​ 为例： 因此： 输出颜色=SrcAlpha×源颜色+(1−SrcAlpha)×目标颜色=源颜色透明度×源颜色+(1−源颜色透明度)×目标颜色\begin{align*} 输出颜色 & = SrcAlpha \times 源颜色 + (1 - SrcAlpha) \times 目标颜色 \\ & = 源颜色透明度 \times 源颜色 + (1 - 源颜色透明度) \times 目标颜色 \end{align*} 输出颜色​=SrcAlpha×源颜色+(1−SrcAlpha)×目标颜色=源颜色透明度×源颜色+(1−源颜色透明度)×目标颜色​ 声明一个 0~1 区间的...

US3S3L4——透明度测试 透明测试 在游戏开发中，对象的某些部位完全透明而其他部位完全不透明 这种透明需求往往不需要半透明效果，相对比较极端，只有看得见和看不见之分 比如树叶、草、栅栏等等，如下图： ​​ 因为单纯的透明测试是不需要进行混合操作的，因此无需去关闭深度写入 透明测试的基本原理 基本原理：通过一个阈值来决定哪些像素应该被保留，哪些应该被丢弃 具体实现：通过片元携带的颜色信息中的透明度（A值）来计算 不满足条件时（通常是小于某个阈值） 该片元就会被舍弃，被舍弃的片元不会在进行任何处理，不会对颜色缓冲区产生任何影响 满足条件时（通常是大于等于某个阈值） 该片元会按照不透明物体的处理方式来处理 阈值判断使用的方法：利用 CG 中的内置函数：clip()​ 该函数有重载，参数类型可以是 float4​，float3​，float2​，float​ 等等 如果传入的参数任何一个分量是负数就会舍弃当前片元 它的内部实现会用到一个 discard​ 指令，代表剔除该片元 不再参与渲染 它的实现大致为： 12345void clip(float4 x){ ...

US3S7——标准光照着色器 标准光照着色器 目前已经完成了光源和阴影的主要知识点学习，学习了多光源、阴影、光照衰减等等知识 已经可以在 Shader 中处理光和阴影相关的效果了，那么我们将结合之前所有所学的知识（法线等知识）实现一个标准光照Shader 说是标准，其实就是实现一个较为通用的 Shader 本系列学习内容： 标准漫反射Shader 标准高光反射Shader ‍

US3S6——阴影 阴影 目前的光照 Shader 虽然可以让物体接收到多个光源的光照效果，但是目前的物体还不能接收和投射阴影， ​​ 因此，目前我们还需要在 Shader 内实现阴影效果，这样才能完全补全光照效果 本系列学习内容： 阴影的基本原理 Unity中阴影的实现原理 不透明物体阴影 让物体投射阴影 让物体接收阴影 光照衰减和阴影 透明物体阴影 透明度测试物体阴影实现 透明度混合物体阴影实现 ‍

US3S5——多种光源处理 前置知识：Unity入门 —— 光源组件，C# 进阶 —— 预处理器指令（#TODO#​） 多种光源处理 目前的 Shadow 并不能处理多光源的光照效果，了解了渲染路径后，可以实现多光源的光照效果了，但是 Unity 的光源不止存在平行光， 之前在讲解光照模型相关知识点时，场景中仅仅只有一个光源，并且光源类型为平行光，但是在 Unity 当中一共支持四种光源类型： 平行光（Directional） 点光源（Point） 聚光灯（Spot） 面光源（Area）—— 面光源仅在烘焙时有用，因此我们不讨论它 不管光源类型到底是什么，我们在 Shader 开发当中经常会使用到的光源相关属性有：位置、方向、颜色、强度、衰减 也就是说我们在 Shader 中处理光照效果时，经常会用到这些光的属性参与到计算当中 本系列学习内容： 多种光源 前向渲染中处理多种光源 在 Shader 中判断光源类型 光照衰减 点光源衰减计算 聚光灯衰减计算 多种光源综合实现 ‍

US3S4——渲染路径 我们在之前的 Shader 入门相关知识的学习中，已经学习过光照模型相关知识，我们目前已经可以实现出一些基础的光照表现效果 但是需要注意的是，我们之前实现的那些光照相关 Shader 都不能直接应用到项目开发中，因为它还不够完善。 比如，之前的光照模型相关知识中，我们在 Shader 中只考虑了场景中的平行光， 如果我们的场景中没有平行光，会导致之前的 Shader 出现错误的表现效果。 在实际的游戏开发中，我们场景中的光源肯定是更多、更复杂的！一个平行光的处理，完全不能满足我们的需求。 因此之前关于光照模型的相关学习，只是为了给我们打下一个基础，让我们能够理解光照处理的底层逻辑是光照模型的计算。 要处理更多的光源，我们就需要了解 Unity 底层是如何处理这些光源的，我们将首先学习渲染路径相关的知识来了解这一点 渲染路径相关 本系列学习内容： 渲染管线概述 前向渲染路径 顶点照明渲染路径 延迟渲染路径 渲染路径对比 ‍ ‍