Unity Shader 中 ShadowCaster的作用和疑问

1. ShadowCaster(核心 ------ 让物体能投影)

  • LightMode = ShadowCaster:URP 渲染 Shadow Map 时会调用此 Pass
  • ColorMask 0:不输出颜色,只写深度
  • 顶点关键步骤:
    • TransformObjectToWorld / TransformObjectToWorldNormal 拿到世界空间位置和法线
    • 通过 ApplyShadowBias(positionWS, normalWS, lightDirWS) 做法线偏移和深度偏移,消除自阴影 acne
    • TransformWorldToHClip 投影到光源裁剪空间
    • 最后钳制 positionCS.zUNITY_NEAR_CLIP_VALUE,防止偏移后越过近裁剪面
  • 依据 keyword _CASTING_PUNCTUAL_LIGHT_SHADOW 区分方向光 / 聚光灯(用 _LightDirection)和点光源(用 _LightPosition 做方向计算)
  • _LightDirection / _LightPosition 这两个全局变量由 URP 的 ShadowCasterPass C# 代码每帧设置

2. DepthOnly(配套 ------ 写深度图)

  • LightMode = DepthOnly:URP 在生成 _CameraDepthTexture 时使用
  • 只写深度,ColorMask 0
  • 后处理(SSAO、景深、雾效、软粒子等)需要深度图时才会生效,没有它也不影响基本投影

现在的渲染行为

功能 是否支持
接收主光源阴影(原 ASE 效果)
投影到地面/其它物体 ✓(新增)
点光源/聚光灯阴影投射 ✓(通过 _CASTING_PUNCTUAL_LIGHT_SHADOW
参与 _CameraDepthTexture ✓(新增)
参与 _CameraNormalsTexture(SSAO 用) ✗(若后续需要可加 DepthNormals Pass)

如果还需要 DepthNormalsOnly(SSAO 的 Depth Normal 模式会用到),告诉我再补上。

DepthOnly 这个pass做什么用的

DepthOnly Pass 是做什么的

一句话概括

DepthOnly Pass 的作用是:当 URP 需要单独生成一张"全场景深度图"(_CameraDepthTexture)时,用它把这个物体的深度写进去,而不输出任何颜色。

它不是用来"投影"的

很多人会把它和 ShadowCaster 搞混,区别如下:

Pass 谁在调用 写入目标 用途
ShadowCaster URP 的 MainLightShadowCasterPass / AdditionalLightsShadowCasterPass 光源视角的 Shadow Map 投影 ------ 让别的物体能"看到"此物体投下的阴影
DepthOnly URP 的 DepthOnlyPass / DepthPrepass 摄像机视角的 _CameraDepthTexture 深度图 ------ 给后处理、特效采样深度用

两个 Pass 视角不同、目标 RT 也不同。

什么时候会被调用

URP 只在满足以下任一条件时才会跑 DepthOnly

  1. Universal Renderer 里勾选了 "Depth Texture"(或某个后处理/Feature 需要它)
  2. 场景中有脚本 / Shader 访问 _CameraDepthTexture
  3. 开启了依赖深度图的特性,常见的有:
    • SSAO(Screen Space Ambient Occlusion)
    • 后处理中的景深(Depth of Field)
    • 软粒子(Soft Particles)
    • 体积雾 / 高度雾
    • 屏幕空间反射 / 折射、水面、某些后处理描边
    • 部分自定义 Shader

而且 URP 会自动选择使用 Depth Prepass(提前跑一遍 DepthOnly)还是 从 GBuffer / Opaque 拷贝,策略由 Renderer 设置决定。

如果没有 DepthOnly 会怎样

  • 不影响你物体自身的渲染 ------ Forward Pass 照常输出颜色
  • 不影响它投射阴影 ------ 那是 ShadowCaster 的事
  • 但是:当 URP 走 Depth Prepass 模式时,没有 DepthOnly 的物体会在 _CameraDepthTexture 里缺失
    • 后果:SSAO 不作用在它身上、后处理景深对它失效、软粒子穿模、体积雾里它没遮挡......

DepthNormals 的关系

还有一个兄弟 Pass:

  • DepthOnlyLightMode = DepthOnly):只写深度
  • DepthNormalsLightMode = DepthNormalsOnly):同时写深度 + 世界空间法线,SSAO 的 "Depth Normals" 模式会用它

URP 会根据 Renderer 设置二选一调用,所以严谨做法是两个都提供。

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