Unity3D学习笔记11——后处理

qq_43479892 2023-11-05 原文

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目录* 1. 概述

2. 详论
- 2.1. 实现
- 2.2. 解析

1. 概述

一般来说，图形渲染引擎都会把帧缓冲（Framebuffer）技术封装成两个接口，其中之一就是后处理(Post-process)。直观来理解，后处理指的是场景在渲染完成之后，不进入屏幕的颜色缓冲区，而是暂时进入帧缓冲区；在对帧缓冲区的画面进行处理之后，再进入颜色缓冲区被屏幕显示出来。这个步骤只处理二维的画面，所以有点像图像处理的过程，或者可以看成对二维画面进行PS。

2. 详论

2.1. 实现

第一点需要明确的是，Unity后处理既不是写在脚本类MonoBehaviour的Start()中，也不是写在Update()中，而是写在专门的函数OnRenderImage()中。这是由内置渲染流水线决定的：在相机渲染整个场景完成之后，最后再进行全屏后期处理效果。因而，处理后处理的脚本，需要Camera组件。

在Unity中创建随意一个场景，创建一个脚本挂到Camera游戏对象上：

using UnityEngine;

[ExecuteInEditMode]
[RequireComponent(typeof(Camera))]
public class Note11Main : MonoBehaviour
{
    public Material material;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        
    }

    private void OnRenderImage(RenderTexture source, RenderTexture destination)
    {       
        Graphics.Blit(source, destination, material);
    }
}

传入的材质使用的Shader为：

Shader "Custom/PostProcessingTest"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        // No culling or depth
        Cull Off ZWrite Off ZTest Always

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
 {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }

            sampler2D _MainTex;

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
				if(i.uv.x>0.5f)
				{
					discard;
				}
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                // just invert the colors
                col.rgb = 1 - col.rgb;			
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

最终的效果为：

2.2. 解析

需要理解的是，后处理的Shader虽然大部分都是在片元着色器中写，但是后处理本质上还是一个或者多个渲染指令，只要是渲染指令，就要经过从顶点着色器到片元着色器的过程。实际上，后处理的一个指令就是绘制了一个屏幕大小的矩形，纹理是帧缓冲中存储的场景画面。理解这一点，才能理解后处理是一个全屏幕操作，与具体的三维物体无关。

在这个例子中，在片元着色器中把颜色取反，所以最终整个屏幕的颜色RGB颠倒了；设置纹理坐标在X方向上的值大于一半时不显示，所以整个屏幕的右边就不显示颜色。

可以在Frame Debug中看到这个后处理指令：

代码地址

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