Unity shader学习之Alpha Test

可以在fragment中使用cg的函数--clip来进行透明度测试。

函数定义如下：

void clip(float4 x);

void clip(float3 x);

void clip(float2 x);

void clip(float1 x);

void clip(float x);

参数：裁剪时使用的标量或矢量条件。

描述：如果给定参数的任何一个分量是负数，就会舍弃当前像素的输出颜色。等同于：

            void clip(float4 x)
            {
                if (any(x < ))
                    discard;
            }                

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shader如下：

 // Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'

 Shader "Custom/Alpha Test"
 {
     Properties
     {
         _MainTex("Main Texture", 2D) = "white" {}
         _Specular("Specular", Color) = (,,,)
         _Gloss("Gloss", Range(, )) =
         _CutOff("Cut Off", Range(, )) =
     }

     SubShader
     {
         Pass
         {
             Tags
             {
                 "LightMode" = "ForwardBase"
             }

             CGPROGRAM
             #pragma vertex vert
             #pragma fragment frag

             #include "UnityCg.cginc"
             #include "Lighting.cginc"

             sampler2D _MainTex;
             float4 _MainTex_ST;
             fixed4 _Specular;
             float _Gloss;
             float _CutOff;

             struct appdata
             {
                 float4 vertex : POSITION;
                 float3 normal : NORMAL;
                 fixed4 color : COLOR;
                 float2 uv : TEXCOORD0;
             };

             struct v2f
             {
                 float4 pos : SV_POSITION;
                 fixed4 color : COLOR;
                 float2 uv : TEXCOORD0;
                 float3 worldNormal : TEXCOORD1;
                 float3 worldLight : TEXCOORD2;
                 float3 worldView : TEXCOORD3;
             };

             v2f vert(appdata v)
             {
                 v2f o;
                 o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                 o.color = v.color;
                 o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                 o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
                 o.worldLight = normalize(WorldSpaceLightDir(v.vertex));
                 o.worldView = normalize(WorldSpaceViewDir(v.vertex));
                 return o;
             }

             fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET
             {
                 fixed4 albedo = tex2D(_MainTex, i.uv) * i.color;

                 // alpha test
                 clip(albedo.a - _CutOff);
                 // equals to:
                 //if(albedo.a - _CutOff < 0)
                 //    discard;

                 fixed3 ambient = albedo.rgb * UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.rgb;
                 fixed3 diff = albedo.rgb * _LightColor0.rgb * max(, dot(i.worldNormal, i.worldLight));
                 fixed3 halfDir = normalize(i.worldLight + i.worldView);
                 fixed3 spec = albedo.rgb * _Specular.rgb * pow(max(, dot(halfDir, i.worldNormal)), _Gloss);
                 fixed3 col = ambient + diff + spec;
                 return fixed4(col, );
             }

             ENDCG
         }
     }

     Fallback "Diffuse"
 }

效果如下：

资源如下：

http://files.cnblogs.com/files/jietian331/transparent_texture.rar

有2个问题：

1. 从效果图中可看出，alpha test 得到的透明效果很“极端”——要么完全透明，要么完全不透明，而且在边缘上参差不齐，有锯齿，这是因为在边界处纹理的透明度变化精度问题。

2. 在片元着色器中discard操作会造成性能的下降。为什么？

因为Unity采用了Early-Z技术来提高GPU的性能，即把深度测试提前，先进行深度测试，再进行片元着色器的着色，这样被舍弃的片元便不需要再进行片元着色器的处理了，这样有利于提升GPU的性能。

而这种技术与片元着色器的discard操作是冲突的，因此现代的GPU会判断片元着色器中的操作是否与提前测试冲突，如果有冲突就会禁用提前测试，也就造成了性能上的下降。