1. 概述

在文章《Unity3D学习笔记11——后处理》中论述了后处理是帧缓存(Framebuffer)技术实现之一;而另外一个帧缓存技术实现就是渲染纹理了。通常来说,我们渲染的场景会直接显示到屏幕的颜色缓冲区,但其实纹理和屏幕一样都是二维的,通过把场景渲染到纹理,可以实现很多特别的三维应用场景。三维渲染引擎中,通常给相机封装一个渲染目标(Render Target)的接口,如果不设置,就渲染到屏幕;如果将其设置成一个纹理对象,就渲染到纹理。

2. 详论

一个渲染纹理的例子是镜面效果。镜面效果的原理是,在正常渲染场景之外,额外再离屏渲染一张纹理图,渲染的内容是镜面面前的场景;然后,将这个渲染纹理传递到镜面物体上,左右颠倒绘制出来。

案例非常简单,甚至不需要脚本。首先我们创建一个quad网格作为镜面,并且在镜面前放置一些三维物体:

然后创建一张渲染纹理:

接着在场景中创建渲染到纹理的相机。将相机的渲染目标设置成刚刚创建的渲染纹理,同时也应该调整相机的位置和旋转,使其于观察方向相反:

修改镜面物体上的材质,使其调用的Shader为:

Shader "Custom/Mirrior"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100 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;
}; sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST; v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.uv;
o.uv.x = 1 - o.uv.x; return o;
} fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// sample the texture
fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
return col;
}
ENDCG
}
}
}

Shader的内容非常简单,给Shader传入渲染纹理,给横向的纹理坐标取反,最后得到一个左右颠倒的效果图:

3. 问题

大部分介绍渲染纹理的文章,基本上都是这个案例。但是我觉得这个只是略具意思而已。

  1. 单从案例本身来说,渲染纹理需要相机的支持,但相机的位置和旋转影像最终镜面的效果。当然我们可以根据实际的效果来调整,但最好根据镜面的成像原理算出合理的参数。
  2. 渲染纹理实际上是通过相机把场景又给渲染了一遍。渲染批次加倍,所以渲染纹理往往是比较耗费性能的。有时需要控制一些物体进入镜面,一些物体不用进入,那么就要用到Unity的Layer(图层)设置了。

代码地址

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