本系列主要参考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书(感谢原书作者),同时会加上一点个人理解或拓展。

这里是本书所有的插图。这里是本书所需的代码和资源(当然你也可以从官网下载)。

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写在前面

为了让我们真正明白透明度,我们需要了解一下深度排序,或者说,对象的绘制顺序。Unity允许我们控制一个特定对象绘制到屏幕上的顺序,因此我们可以更好地控制哪些对象应该覆盖在其他对象上。你可以把绘制顺序理解成Photoshop中的图层的概念。在处理透明度或者类似界面对象的元素时,绘制顺序尤其重要。
本篇将会讲解如何使用Unity内置的标签(tags)来利用这个分层化的方法去渲染你的对象。这是非常重要的,因为你将会更好地控制你的对象是如何被绘制到游戏界面的。

准备工作

  1. 创建一个新的场景,以及两个球体,并且让它们排在一条线上。我们的目标是(没有蛀牙!),无论它们在3D空间中的实际坐标是什么,我们可以随你所欲地安排它们的绘制顺序,即谁在谁的上面。
  2. 为了可以看出修改绘制顺序发生的变化,我们还需要至少两个Shaders。所以,我们创建两个新的Shaders,并可以分别分别命名为Depth001和Depth002。
  3. 你的场景应该看起来和下面图片类似。

实现

Shader部分的代码实际上很简单;它仅仅需要两行新代码就可以了。
  1. 首先我们需要生命这个对象将会被绘制到那个渲染队列中。为了做到这一点,我们需要修改Tags{}块,也就是在SubShader{}的内部:
    Tags { "Queue"="Geometry-20" }
  2. 然后,我们需要告诉Unity,我们想要自己控制这个对象的渲染顺序,而不想写到深度缓存中。在上一步代码的下面添加如下代码:
    ZWrite Off
  3. 保存,返回Unity查看。你将会发现其中一个球体出现在所有对象的后面,甚至当它的3D空间中的实际坐标在所有对象前面时也是一样。如下图所示:
最后,完整代码如下:
Shader "Custom/Depth001" {
Properties {
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
}
SubShader {
Tags { "Queue"="Geometry-20" } ZWrite Off LOD 200 CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert sampler2D _MainTex; struct Input {
float2 uv_MainTex;
}; void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) {
half4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}
FallBack "Diffuse"
}

解释

默认情况下,Unity会基于对象距离摄像机的远近来排序你的对象。因此,当一个对象离摄像机越近,它就会优先绘制在其他更远的对象上面。对于大多数情况这是有效并合适的,但是在一些特殊情况下,你可能想要自己控制对象的绘制顺序。而使用Tags{}块我们就可以得到这样的控制。
Unity提供给我们一些默认的渲染队列,每一个对应一个唯一的值,来指导Unity绘制对象到屏幕上。这些内置的渲染队列被称为Background, Geometry, AlphaTest, Transparent, Qverlay。这些队列不是随便创建的,它们是为了让我们更容易地编写Shader并处理实时渲染的。下面的表格描述了这些渲染队列的用法:
渲染队列 渲染队列描述 渲染队列值
Background 这个队列通常被最先渲染。 1000
Geometry 这是默认的渲染队列。它被用于绝大多数对象。不透明几何体使用该队列。 2000
AlphaTest 通道检查的几何体使用该队列。它和Geometry队列不同,对于在所有立体物体绘制后渲染的通道检查的对象,它更有效。 2450
Transparent 该渲染队列在Geometry和AlphaTest队列后被渲染。任何通道混合的(也就是说,那些不写入深度缓存的Shaders)对象使用该队列,例如玻璃和粒子效果。 3000
Overlay 该渲染队列是为覆盖物效果服务的。任何最后被渲染的对象使用该队列,例如镜头光晕。 4000

因此,一旦你知道你的对象属于哪一个渲染队列,你就可以指定它的内置渲染队列标签。我们的Shader使用了Geometry队列,因此我们这样写:Tags { "Queue"="Geometry" }。但是,我们希望告诉我们的对象在我们的Geometry队列中的所有对象后面、Background队列对象的前面被绘制,因此我们修改为Tags { "Queue"="Geometry-20" }。这样就告诉Unity,我们想要把这个对象当成一个立体物体,但是请在所有其他不透明对象后面渲染。
注意:Geometry对应的队列值是2000,所以"Geometry-20"意味着使用队列值为1980的队列,而数值越小意味着越先被渲染,也就会被后面渲染的对象遮挡。
最后,我们还要在SubShader块中声明ZWrite标签。这告诉Unity,我们想要重写对象的深度排序,并且我们将会为它指定一个新的渲染队列。因此,我们就简单的把ZWrite值设为Off。(不设就没有效果)

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