unity3d shader控制渲染顺序，Queue，ZWrite，ZTest

妖狐艹你老母 2022-05-31 10:44 200阅读 0赞

## Queue渲染队列： ##

按照渲染顺序，从先到后进行排序，队列数越小的，越先渲染，队列数越大的，越后渲染。

Background（1000） 最早被渲染的物体的队列。  
Geometry （2000） 不透明物体的渲染队列。大多数物体都应该使用该队列进行渲染，也是Unity Shader中默认的渲染队列。  
AlphaTest （2450） 有透明通道，需要进行Alpha Test的物体的队列，比在Geomerty中更有效。  
Transparent（3000） 半透物体的渲染队列。一般是不写深度的物体，Alpha Blend等的在该队列渲染。  
Overlay （4000） 最后被渲染的物体的队列，一般是覆盖效果，比如镜头光晕，屏幕贴片之类的。

## ZTest深度测试： ##

就是针对当前对象在屏幕上（更准确的说是frame buffer）对应的像素点，将对象自身的深度值与当前该像素点缓存的深度值进行比较，如果通过了，本对象在该像素点才会将颜色写入颜色缓冲区，否则否则不会写入颜色缓冲。ZTest提供的状态较多。ZTest Less（深度小于当前缓存则通过， ZTest Greater（深度大于当前缓存则通过），ZTest LEqual（深度小于等于当前缓存则通过），ZTest GEqual（深度大于等于当前缓存则通过），ZTest Equal（深度等于当前缓存则通过），ZTest NotEqual（深度不等于当前缓存则通过），ZTest Always（不论如何都通过）。注意，ZTest Off等同于ZTest Always，关闭深度测试等于完全通过。

## ZWrite深度写入 ##

ZWrite On（开启深度写入）和ZWrite Off（关闭深度写入）。当我们开启深度写入的时候，物体被渲染时针对物体在屏幕（更准确地说是frame buffer）上每个像素的深度都写入到深度缓冲区；反之，如果是ZWrite Off，那么物体的深度就不会写入深度缓冲区。但是，物体是否会写入深度，除了ZWrite这个状态之外，更重要的是需要深度测试通过，也就是ZTest通过，如果ZTest都没通过，那么也就不会写入深度了。就好比默认的渲染状态是ZWrite On和ZTest LEqual，如果当前深度测试失败，说明这个像素对应的位置，已经有一个更靠前的东西占坑了，即使写入了，也没有原来的更靠前，那么也就没有必要再去写入深度了。

系统中存在一个颜色缓冲区和一个深度缓冲区，分别存储颜色值和深度值，来决定画面上应该显示什么颜色。  
深度值是物体在世界空间中距离摄像机的远近。距离越近，深度值越小；距离越远，深度值越大。

如果我们硬要远处的红块遮挡住近处的蓝块，很显然，我们应该改变或关闭深度测试，或者关闭深度写入（关闭了深度测试或者深度写入之后，物体颜色的遮挡关系就会和渲染队列一致，即排在后面的会挡住前面的）。

现在处理世界ui与模型之间的渲染顺序

## 世界ui显示在模型之前 ##

如图所示  
![这里写图片描述][15dd1cb223c2342de982b26854acfb36.png]  
模型中间插入一个世界ui  
最后游戏画面只显示了ui部分，模型的一半并没有挡住世界ui  
![这里写图片描述][2c7057342d381286f987ec1d90aaa353.png]

使用如下shader

// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'
    
    Shader "CustomUI/FirstImg"
    {
    	Properties
    	{
    		[PerRendererData] _MainTex("Sprite Texture", 2D) = "white" {}
    	_Color("Tint", Color) = (1,1,1,1)
    
    		//MASK SUPPORT ADD
    		_StencilComp("Stencil Comparison", Float) = 8
    		_Stencil("Stencil ID", Float) = 0
    		_StencilOp("Stencil Operation", Float) = 0
    		_StencilWriteMask("Stencil Write Mask", Float) = 255
    		_StencilReadMask("Stencil Read Mask", Float) = 255
    		_ColorMask("Color Mask", Float) = 15
    		//MASK SUPPORT END
    	}
    
    		SubShader
    	{
    		Tags
    	{
    		"Queue" = "Overlay"
    		"IgnoreProjector" = "True"
    		"RenderType" = "Transparent"
    		"PreviewType" = "Plane"
    		"CanUseSpriteAtlas" = "True"
    	}
    
    		//MASK SUPPORT ADD
    		Stencil
    	{
    		Ref[_Stencil]
    		Comp[_StencilComp]
    		Pass[_StencilOp]
    		ReadMask[_StencilReadMask]
    		WriteMask[_StencilWriteMask]
    	}
    		ColorMask[_ColorMask]
    		//MASK SUPPORT END
    
    		Cull Off
    		Lighting Off
    		ZWrite Off
    		ZTest Always
    		Fog{ Mode Off }
    		Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
    		//ColorMask[_ColorMask]
    
    		Pass
    	{
    		CGPROGRAM
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
    #include "UnityCG.cginc"
    
    		struct appdata_t
    	{
    		float4 vertex   : POSITION;
    		float4 color    : COLOR;
    		float2 texcoord : TEXCOORD0;
    	};
    
    	struct v2f
    	{
    		float4 vertex   : SV_POSITION;
    		fixed4 color : COLOR;
    		half2 texcoord  : TEXCOORD0;
    	};
    
    	fixed4 _Color;
    
    	v2f vert(appdata_t IN)
    	{
    		v2f OUT;
    		OUT.vertex = UnityObjectToClipPos(IN.vertex);
    		OUT.texcoord = IN.texcoord;
    #ifdef UNITY_HALF_TEXEL_OFFSET
    		OUT.vertex.xy += (_ScreenParams.zw - 1.0)*float2(-1,1);
    #endif
    		OUT.color = IN.color * _Color;
    		return OUT;
    	}
    
    	sampler2D _MainTex;
    
    	fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
    	{
    		half4 color = tex2D(_MainTex, IN.texcoord) * IN.color;
    		return color;
    	}
    		ENDCG
    	}
    	}
    }

## 模型显示在世界ui之前 ##

如图所示  
![这里写图片描述][7ff23c49912f1bd91699a96820be7af9.png]  
模型在世界ui的后面  
最终游戏场景  
![这里写图片描述][b7b57d4c739eca21e449a2d49501fd31.png]  
世界ui类似天空盒一样显示在最后，即最先被渲染

使用shader

Shader "CustomUI/BgImg"
    {
    	Properties
    	{
    		[PerRendererData] _MainTex("Sprite Texture", 2D) = "white" {}
    		_Color("Tint", Color) = (1,1,1,1)
    		//MASK SUPPORT ADD
    		_StencilComp("Stencil Comparison", Float) = 8
    		_Stencil("Stencil ID", Float) = 0
    		_StencilOp("Stencil Operation", Float) = 0
    		_StencilWriteMask("Stencil Write Mask", Float) = 255
    		_StencilReadMask("Stencil Read Mask", Float) = 255
    		_ColorMask("Color Mask", Float) = 15
    		//MASK SUPPORT END
    	}
    
    		SubShader
    	{
    		Tags
    	{
    		"Queue" = "Background"
    		"IgnoreProjector" = "True"
    		"RenderType" = "Transparent"
    		"PreviewType" = "Plane"
    		"CanUseSpriteAtlas" = "True"
    	}
    		//MASK SUPPORT ADD
    		Stencil
    	{
    		Ref[_Stencil]
    		Comp[_StencilComp]
    		Pass[_StencilOp]
    		ReadMask[_StencilReadMask]
    		WriteMask[_StencilWriteMask]
    	}
    		ColorMask[_ColorMask]
    		//MASK SUPPORT END
    		
    		Cull Off
    		Lighting Off
    		ZWrite Off
    		ZTest[unity_GUIZTestMode]
    		Fog{ Mode Off }
    		Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
    		//ColorMask[_ColorMask]
    
    		Pass
    	{
    		CGPROGRAM
    #pragma vertex vert
    #pragma fragment frag
    #include "UnityCG.cginc"
    
    		struct appdata_t
    	{
    		float4 vertex   : POSITION;
    		float4 color    : COLOR;
    		float2 texcoord : TEXCOORD0;
    	};
    
    	struct v2f
    	{
    		float4 vertex   : SV_POSITION;
    		fixed4 color : COLOR;
    		half2 texcoord  : TEXCOORD0;
    	};
    
    	fixed4 _Color;
    
    	v2f vert(appdata_t IN)
    	{
    		v2f OUT;
    		OUT.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, IN.vertex);
    		OUT.texcoord = IN.texcoord;
    #ifdef UNITY_HALF_TEXEL_OFFSET
    		OUT.vertex.xy += (_ScreenParams.zw - 1.0)*float2(-1,1);
    #endif
    		OUT.color = IN.color * _Color;
    		return OUT;
    	}
    
    	sampler2D _MainTex;
    
    	fixed4 frag(v2f IN) : SV_Target
    	{
    						half4 color = tex2D(_MainTex, IN.texcoord) * IN.color;
    						return color;
    	}
    		ENDCG
    	}
    	}
    }

[15dd1cb223c2342de982b26854acfb36.png]: /images/20220531/e0b96a93a55840b28a1db5c2b10d38b9.png
[2c7057342d381286f987ec1d90aaa353.png]: /images/20220531/900ded32b3ba4ef39ff340a09957373c.png
[7ff23c49912f1bd91699a96820be7af9.png]: /images/20220531/49243ca78ef247c8906247c8d5132c38.png
[b7b57d4c739eca21e449a2d49501fd31.png]: /images/20220531/7856ed4581d94197941d83a4f6bf79fd.png