Unity Shader 语义总结笔记

文章目录

• • [1. Queue（渲染队列）](#1. Queue（渲染队列）)
  • • **常见渲染队列**
    • **示例**
  • [2. `Blend`（混合模式）](#2. Blend（混合模式）)
  • • **常见混合模式**
    • [**混合因子（SrcFactor 和 DstFactor）**](#混合因子（SrcFactor 和 DstFactor）)
    • • **源因子（SrcFactor）**
      • **目标因子（DstFactor）**
    • **混合模式示例**
  • [3. `Cull`（剔除模式）](#3. Cull（剔除模式）)
  • • **常见剔除模式**
    • **剔除模式示例**
  • [4. `ColorMask`（颜色通道控制）](#4. ColorMask（颜色通道控制）)
  • • [**常见的 `ColorMask` 设置**](#常见的 ColorMask 设置)
    • [**`ColorMask` 示例**](#ColorMask 示例)
  • [5. `Offset`（深度偏移）](#5. Offset（深度偏移）)
  • • **总结**
    • [**`Offset` 示例**](#Offset 示例)
  • [6. `ZWrite`（深度写入）](#6. ZWrite（深度写入）)
  • • **常见设置**
    • [**`ZWrite` 示例**](#ZWrite 示例)
  • 7.`ZTest`（深度测试）
  • • **常见设置**
    • [**`ZTest` 示例**](#ZTest 示例)
  • 8.`Stencil`（模板测试）
  • [常见的 `Stencil` 设置](#常见的 Stencil 设置)
  • 常见的模板比较函数（`CompFunc`）
  • [常见的模板操作（`PassOp`, `FailOp`, `ZFailOp`）](#常见的模板操作（PassOp, FailOp, ZFailOp）)
  • [`Stencil` 示例](#Stencil 示例)
  • 9.`Fog`（雾效支持）
  • • **常见的雾效类型**
    • **启用雾效的设置**

1. Queue（渲染队列）

Queue 决定了物体的渲染顺序，数值越小，越先渲染。

常见渲染队列

渲染队列	值	说明
Background	1000	最早渲染，通常用于天空盒。
Geometry	2000	默认的，不透明物体。
AlphaTest	2450	透明测试（clip() 剪裁）物体。
Transparent	3000	透明物体（需要 ZWrite Off）。
Overlay	4000	UI、特效，最晚渲染。

示例

Tags { "Queue"="Transparent" }

2. Blend（混合模式）

Blend 控制源颜色和目标颜色的混合方式，常用于透明、特效等材质。源颜色是当前片元颜色，目标颜色是帧缓冲中的颜色。

常见混合模式

源因子（SrcFactor）	目标因子（DstFactor）	说明
One	Zero	直接覆盖（不透明）。
SrcAlpha	OneMinusSrcAlpha	标准透明混合，适用于透明物体。
One	One	叠加效果（加法混合，适用于光效）。
SrcAlpha	One	半透明混合，常用于粒子系统。
DstColor	Zero	乘法混合（适用于阴影、暗角）。

混合因子（SrcFactor 和 DstFactor）

源因子（SrcFactor）

• One：源颜色的全部（1）。
• Zero：源颜色的零（0）。
• SrcAlpha：源颜色的透明度值。
• OneMinusSrcAlpha：1减去源颜色的透明度值。
• DstAlpha：目标颜色的透明度值。
• OneMinusDstAlpha：1减去目标颜色的透明度值。

目标因子（DstFactor）

• One：目标颜色的全部（1）。
• Zero：目标颜色的零（0）。
• SrcAlpha：源颜色的透明度值。
• OneMinusSrcAlpha：1减去源颜色的透明度值。
• DstAlpha：目标颜色的透明度值。
• OneMinusDstAlpha：1减去目标颜色的透明度值。

混合模式示例

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // 标准透明混合

总结

混合模式是透明和特效渲染的核心，选择合适的混合模式能够优化性能并实现所需效果。

3. Cull（剔除模式）

Cull 控制是否剔除物体的背面或正面，以提高渲染效率。剔除决定了哪些面会被渲染，哪些面会被忽略。

常见剔除模式

值	说明
Cull Back	默认 ，仅渲染 正面，剔除背面。
Cull Front	仅渲染 背面，剔除正面。
Cull Off	不剔除任何面，渲染 双面。

剔除模式示例

Cull Off // 双面渲染

总结

Cull 是提升渲染效率的一个重要参数，通常情况下，渲染 正面 面可以减少渲染负担，但有时需要根据效果需求渲染 双面 或 反面。

4. ColorMask（颜色通道控制）

ColorMask 控制片元输出到颜色缓冲区的颜色通道。可以用来禁用某些颜色通道的写入，常用于一些特殊效果，如只修改某个颜色通道或进行调色等操作。

常见的 ColorMask 设置

值	描述
ColorMask RGB	仅写入 RGB 颜色通道，不写入 Alpha。
ColorMask A	仅写入 Alpha 颜色通道，不写入 RGB。
ColorMask 0	不写入任何颜色通道（通常只进行深度或模板测试）。
ColorMask RGBA	默认，写入所有颜色通道（包括 RGB 和 Alpha）。

ColorMask 示例

ColorMask RGB // 只写入颜色，不修改 Alpha 通道

总结

ColorMask 允许细粒度地控制哪些颜色信息可以被写入，从而对颜色输出进行灵活的管理，通常用于特效和调色。

5. Offset（深度偏移）

Offset 用于在渲染时调整片元的深度值，防止深度冲突或"Z-fighting"现象。通过在片元的深度值上添加一个偏移量，可以确保物体的深度顺序正确，尤其是在多个物体在相同的深度值上渲染时。

总结

设置	描述
Offset 0, 0	无深度偏移，适用于普通渲染。
Offset 1, 1	轻微的深度偏移，减少闪烁。
Offset -1, -1	轻微向前偏移，适用于描边和避免自遮挡。

Offset 主要用于处理 Z-fighting 问题，常见于需要确保物体层次分明的场景，如描边、特效等。

Offset 示例

Offset -1, -1  // 适用于描边，确保描边不被自身遮挡

6. ZWrite（深度写入）

ZWrite 控制是否将片元的深度值写入深度缓冲区。开启深度写入时，片元的深度值会被更新到深度缓冲区，这对于正确处理物体的前后关系至关重要。关闭深度写入时，片元的深度不会被更新，但依然可以进行深度测试，用于一些特殊效果，如透明物体的渲染。

常见设置

值	描述
ZWrite On	启用深度写入，通常用于不透明物体。
ZWrite Off	禁用深度写入，通常用于透明物体或特效。

ZWrite 示例

ZWrite On  // 启用深度写入，物体深度会更新

7.ZTest（深度测试）

ZTest 控制深度测试的方式，决定当前片元是否会被渲染。深度测试比较片元的深度值和深度缓冲中的已有值，以确定该片元是否在当前视图的前面。常见的深度测试有：Less、Greater、Equal 等。

常见设置

值	描述
ZTest Less	仅当片元的深度值小于当前深度缓冲中的值时，才通过深度测试并渲染。
ZTest LEqual	仅当片元的深度值小于或等于当前深度缓冲中的值时，才通过深度测试并渲染。
ZTest Greater	仅当片元的深度值大于当前深度缓冲中的值时，才通过深度测试并渲染。
ZTest GEqual	仅当片元的深度值大于或等于当前深度缓冲中的值时，才通过深度测试并渲染。
ZTest Equal	仅当片元的深度值与当前深度缓冲中的值相等时，才通过深度测试并渲染。
ZTest Never	从不通过深度测试，所有片元都会被丢弃。
ZTest Always	总是通过深度测试，所有片元都会被渲染。

ZTest 示例

ZTest LEqual // 允许深度值小于或等于当前深度缓冲的值时通过深度测试

综合示例

ZWrite Off：禁用深度写入，防止遮挡其他物体。
ZTest Always：让此物体无视深度缓冲，始终通过深度测试。
Queue = Overlay：让该对象的渲染顺序在 Transparent 之后，确保最前渲染。

这样就可以让物体一直显示在最上方

8.Stencil（模板测试）

Stencil 用于控制模板缓冲区的测试和操作，它允许基于某些条件对像素进行选择性渲染。通过模板测试，可以在渲染过程中对不同区域进行掩蔽，或者仅在满足特定条件时渲染物体。这对于复杂的渲染效果，如镜像、轮廓、特殊区域遮罩等非常有用。

常见的 Stencil 设置

操作	描述
Stencil CompFunc	控制模板测试的条件，决定何时进行模板测试。
Stencil PassOp	控制模板测试通过后的操作。
Stencil FailOp	控制模板测试失败时的操作。
Stencil ZFailOp	控制深度测试失败时的模板操作。

常见的模板比较函数（CompFunc）

值	描述
Always	总是通过测试。
Equal	仅当当前模板值与给定值相等时通过测试。
NotEqual	仅当当前模板值与给定值不相等时通过测试。
Less	仅当当前模板值小于给定值时通过测试。
LessEqual	仅当当前模板值小于或等于给定值时通过测试。
Greater	仅当当前模板值大于给定值时通过测试。
GreaterEqual	仅当当前模板值大于或等于给定值时通过测试。
Never	永远不通过模板测试。

常见的模板操作（PassOp, FailOp, ZFailOp）

值	描述
Keep	保持模板值不变。
Zero	将模板值设置为 0。
Replace	用新值替换模板值。
Increment	增加模板值。
Decrement	减少模板值。
Invert	反转模板值。

Stencil 示例

Stencil {
    CompFunc Always       // 始终通过模板测试
    PassOp Replace       // 测试通过时替换模板值
    FailOp Keep          // 测试失败时保持当前模板值
    ZFailOp Keep         // 深度测试失败时保持模板值
}

Stencil 逻辑可以配合 UI 做高级遮罩。

9.Fog（雾效支持）

Fog 是一种视觉效果，用于模拟远处物体被雾气遮挡的效果，使得场景看起来更有深度。雾效通常用于大规模场景中，帮助模拟环境中的大气散射效应，增加真实感，或者创造某种氛围。Unity 支持在材质中启用雾效，通过着色器中的 Fog 设置来控制雾的外观。

常见的雾效类型

1. 线性雾（Linear Fog）
   FOG_LINEAR根据物体与相机的距离，逐渐增加雾的强度，近处较清晰，远处逐渐被雾气遮挡。

2. 指数雾（Exponential Fog）
   FOG_EXP雾气随着距离的增加而指数增长，距离越远，雾气越浓，通常用于模拟更加浓烈的雾霾效果。

3. 指数平方雾（Exponential Squared Fog）
   FOG_EXP2与指数雾相似，但雾气的增长更为快速，适用于极端的雾霾环境。

启用雾效的设置

在 Shader 中启用雾效，通常使用 Fog 关键字和雾类型相关的设置。

#pragma multi_compile_fog // 启用雾效相关的编译