Unity渲染
我们先大概了解一下对渲染的优先级有影响的几个因素
1、Camera.Depth
不同相机的深度,在渲染顺序的优先度里面是最高的,Depth越大,渲染的图像越靠前
2、Render.SortingOrder
也叫 SortingLayer 可以理解为一个渲染层Group。优先级高于RenderQueue。数值越大表示渲染在上层,也就是后绘制
3、material.RenderQueue
顾名思义,渲染队列。数值越大越晚绘制。
4、Z 也就是深度,Z值越大,离相机越远,绘制顺序越靠前。
我们以UI为例,UI相机是正交相机,Z(深度)对UI来说就是鸡肋。所以在NGUI中,都是以1、2、3这三个属性来控制UI的显示层级。渲染优先顺序可以理解为深度优先搜索,即先渲染Camera.Depth最低的Render.SortingOrder最低的RenderQueue最小的Renderer。同时因为深度对绘制顺序没有什么影响,所以UI的Shader一般都是关闭写深度 (ZWrite Off),比如Unity自带的Transparent Colored.shader。
然后还有渲染的最后一道关ZWrite 深度缓存 和 ZTest深度测试 。
引用一下别人的文字写的定义。
原文:https://blog.csdn.net/lyh916/article/details/45317571
(1)什么是深度?
深度其实就是该像素点在3d世界中距离摄像机的距离。离摄像机越远,则深度值(Z值)越大。
(2)什么是深度缓存?
深度缓存中存储着准备要绘制在屏幕上的像素点的深度值。如果启用了深度缓冲区,在绘制每个像素之前,OpenGL会把该像素的深度值和深度缓存的深度值进行比较。如果新像素深度值<深度缓存深度值,则新像素值会取代原先的;反之,新像素值被遮挡,其颜色值和深度将被丢弃。(深度主要起的是比较的作用)
(3)什么是深度测试?
在深度测试中,默认情况是将要绘制的新像素的z值与深度缓冲区中对应位置的z值进行比较,如果比深度缓存中的值小,那么用新像素的颜色值更新深度缓存中对应像素的颜色值。
(4)为什么需要深度?
在不使用深度测试的时候,如果我们先绘制一个距离较近的物体,再绘制距离较远的物体,则距离远的物体因为后绘制,会把距离近的物体覆盖掉,这样的效果并不是我们所希望的。而有了深度缓冲以后,绘制物体的顺序就不那么重要了,都能按照远近(Z值)正常显示,这很关键。
那么,在unity中,如果知道了渲染队列,ZWrite,ZTest,如何确定哪个物体先显示呢?
首先,unity先将渲染队列中较前的进行渲染,然后再执行ZWrite,ZTest
ZWrite可以取的值为:On/Off,默认值为On,代表是否要将像素的深度写入深度缓存中(同时还要看ZTest是否通过)。
ZTest可以取的值为:Greater/GEqual/Less/LEqual/Equal/NotEqual/Always/Never/Off,默认值为LEqual,代表通过比较深度来更改颜色缓存的值。例如当取默认值的情况下,如果将要绘制的新像素的z值小于等于深度缓存中的值,则将用新像素的颜色值更新深度缓存中对应像素的颜色值。需要注意的是,当ZTest取值为Off时,表示的是关闭深度测试,等价于取值为Always,而不是Never!Always指的是直接将当前像素颜色(不是深度)写进颜色缓冲区中;而Never指的是不要将当前像素颜色写进颜色缓冲区中,相当于消失。
那么,重点来了:
1.当ZWrite为On时,ZTest通过时,该像素的深度才能成功写入深度缓存,同时因为ZTest通过了,该像素的颜色值也会写入颜色缓存。
2.当ZWrite为On时,ZTest不通过时,该像素的深度不能成功写入深度缓存,同时因为ZTest不通过,该像素的颜色值不会写入颜色缓存。
3.当ZWrite为Off时,ZTest通过时,该像素的深度不能成功写入深度缓存,同时因为ZTest通过了,该像素的颜色值会写入颜色缓存。
4.当ZWrite为Off时,ZTest不通过时,该像素的深度不能成功写入深度缓存,同时因为ZTest不通过,该像素的颜色值不会写入颜色缓存。
可以看到,像素的深度能否成功写入深度缓存,条件是ZWrite为On,ZTest通过;
写入深度缓存的作用就是为ZTest的比较做准备。
因为ZWrite默认值为On,ZTest默认值为LEqual,所以这很好地解释了为什么在unity中,距离相机近的东西会阻挡住距离相机远的东西。如果我们先绘制一个距离较近的物体,再绘制距离较远的物体,则距离远的物体因为后绘制,会把距离近的物体覆盖掉,这时我们可以通过修改ZWrite和ZTest来改变物体的遮挡关系!
举几个实例:
在场景中拖两个Cube,A是左边的绿地材质,B是右边的水材质。
示例1
Shader同时使用默认的Transparent Colored ,也就是ZWrite为Off,ZTest为Equal,RenderQueue不做修改,效果如下:
可以看出是比较近的物体会绘制在上层。这种情况就是生成的RenderQueue的顺序影响绘制优先级,Untiy会按照深度调整生成的RenderQueue。绘制B的时候ZTest通过,重叠部分,B的像素点会写入颜色缓存,替代A的像素点。
示例2
修改A的RenderQueue 为3001,B的RenderQueue 为默认(会从3000开始生成),效果如下图:
这是因为指定了A的RenderQueue,A比B大,先绘制B后绘制A。绘制A的时候ZTest通过(因为B的深度数据没有写深度缓存所以能ZTest通过),重叠部分,A的像素点会写入颜色缓存,替代B的像素点。
示例3
修改A的RenderQueue 为3001,B的RenderQueue 为默认3000,修改B的材质的Shader为ZWrite On,即打开写深度开关,效果如图
图1
图2
可以看出,即使B的RenderQueue小于A,先绘制B后绘制A,但是由于B写入了深度缓存,图2中的A ZTest不通过,所以B显示在上层。
图1是A ZTest通过的情况。
示例4
修改A的RenderQueue 为3001,B的RenderQueue 为3002,B的材质的Shader为ZWrite On,即打开写深度开关,效果如图:
可以看出,由于RenderQueueA比较小,先绘制的A,但是A不写深度。绘制B的时候,B写入了深度缓存,同时B ZTest通过,重叠部分,B的像素点会写入颜色缓存,替代A的像素点。
例子差不多举完了,实际项目中需要充分理解这些特性,实现特殊的层级效果!
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