文章目录
- 前言
- 一、Unity使用了ComputeScreenPos函数得到屏幕坐标
-
- [1、 我们来看一下这个函数干了什么](#1、 我们来看一下这个函数干了什么)
- 2、我们看一下该函数实现该结果的意义
- 二、在Shader中使用（法一）
- 三、在Shader中使用（法二）
- 四、最终效果
前言
在上一篇文章中，我们实现了URP下深度图的使用。
但是，因为是使用模型UV采样的原因。所以，深度图效果不对
所以，在这一篇文章中，我们使用屏幕坐标来采样深度图。
一、Unity使用了ComputeScreenPos函数得到屏幕坐标
1、 我们来看一下这个函数干了什么
齐次裁剪空间进行透视除法
- x n d c = x w x_{ndc} = \frac{x}{w} xndc=wx
然后进行如下步骤，化简得到该函数结果
- x s c r e e n = ( x n d c ∗ 0.5 + 0.5 ) ∗ w i d t h x_{screen} = (x_{ndc}*0.5+0.5)*width xscreen=(xndc∗0.5+0.5)∗width
- x s c r e e n = ( x w ∗ 0.5 + 0.5 ) ∗ w i d t h x_{screen} = (\frac{x}{w}*0.5+0.5)*width xscreen=(wx∗0.5+0.5)∗width
- x s c r e e n w i d t h = ( x w ∗ 0.5 + 0.5 ) \frac{x_{screen}}{width}=(\frac{x}{w}*0.5+0.5) widthxscreen=(wx∗0.5+0.5)
- x s c r e e n w i d t h ∗ w = ( x ∗ 0.5 + w ∗ 0.5 ) \frac{x_{screen}}{width}*w=(x*0.5+w*0.5) widthxscreen∗w=(x∗0.5+w∗0.5)
2、我们看一下该函数实现该结果的意义
x s c r e e n w i d t h ∗ w \frac{x_{screen}}{width}*w widthxscreen∗w
-
当 x s c r e e n = 0 x_{screen} = 0 xscreen=0
x s c r e e n w i d t h ∗ w = 0 \frac{x_{screen}}{width}*w = 0 widthxscreen∗w=0 -
当 x s c r e e n = w i d t h x_{screen} =width xscreen=width
x s c r e e n w i d t h ∗ w = w \frac{x_{screen}}{width}*w = w widthxscreen∗w=w -
得到最终o的范围
-
( 0 , w , 0 , w , z , w ) (0,w,0,w,z,w) (0,w,0,w,z,w)
-
( 0 , w w , 0 , w w , z w , 1 ) (\frac{0,w}{w},\frac{0,w}{w},\frac{z}{w},1) (w0,w,w0,w,wz,1)
-
( 0 , 1 , 0 , 1 , z w , 1 ) (0,1,0,1,\frac{z}{w},1) (0,1,0,1,wz,1)
二、在Shader中使用（法一）
1、在Varying结构体中
float4 screenPos : TEXCOORD1;
2、在顶点着色器中
o.screenPos = ComputeScreenPos(o.positionCS);
3、在片元着色器中
float2 uv = i.screenPos.xy / i.screenPos.w;
float4 cameraDepthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,uv);float depthTex = Linear01Depth(cameraDepthTex,_ZBufferParams);
return depthTex;
三、在Shader中使用（法二）
- 原理：用 齐次裁剪坐标 屏幕宽高 \frac{齐次裁剪坐标} {屏幕宽高} 屏幕宽高齐次裁剪坐标刚好得到0,1之间的屏幕uv坐标
1、在片元着色器中
float2 uv = i.positionCS/ _ScreenParams.xy;
float4 cameraDepthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,uv);float depthTex = Linear01Depth(cameraDepthTex,_ZBufferParams);
return depthTex;
四、最终效果
Shader "MyShader/URP/P4_1"
{
Properties
{
_Color("Color",Color) = (0,0,0,0)
_MainTex("MainTex",2D) = "white"{}
}
SubShader
{
Tags
{
//告诉引擎，该Shader只用于 URP 渲染管线
"RenderPipeline"="UniversalPipeline"
//渲染类型
"RenderType"="Transparent"
//渲染队列
"Queue"="Transparent"
}
//Blend One One
ZWrite Off
Pass
{
Name "Unlit"
HLSLPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
// Pragmas
#pragma target 2.0
// Includes
#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"
#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
#include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl"
CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
half4 _Color;
CBUFFER_END
//纹理的定义，如果是编译到GLES2.0平台，则相当于sample2D _MainTex;否则相当于 Texture2D _MainTex;
TEXTURE2D(_MainTex);SAMPLER(SamplerState_linear_mirrorU_ClampV); float4 _MainTex_ST;
TEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);
//struct appdata
//顶点着色器的输入
struct Attributes
{
float3 positionOS : POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
};
//struct v2f
//片元着色器的输入
struct Varyings
{
float4 positionCS : SV_POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 screenPos : TEXCOORD1;
};
//v2f vert(Attributes v)
//顶点着色器
Varyings vert(Attributes v)
{
Varyings o = (Varyings)0;
float3 positionWS = TransformObjectToWorld(v.positionOS);
o.positionCS = TransformWorldToHClip(positionWS);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv,_MainTex);
o.screenPos = ComputeScreenPos(o.positionCS);
return o;
}
//fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET
//片元着色器
half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET
{
half4 c;
float4 mainTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex,SamplerState_linear_mirrorU_ClampV,i.uv);
//c = _Color * mainTex;
//深度图
//float2 uv = i.screenPos.xy / i.screenPos.w;
float2 uv = i.positionCS/ _ScreenParams.xy;
float4 cameraDepthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,uv);
float depthTex = Linear01Depth(cameraDepthTex,_ZBufferParams);
return depthTex;
}
ENDHLSL
}
}
FallBack "Hidden/Shader Graph/FallbackError"
}