Unity 透视镜效果 shader模板测试实现 shader学习杂记（一）

1、透视镜效果示例

场景中创建了三个物体，一个方块、一堵墙、一个球体
然后创建三个材质球、三个初始的shader，将三个shader分别拖给三个材质球
再把材质球拖给三个物体，给这三个物体红色、蓝色、绿色，便于观察

看一下以红色方块为透视镜看过去的效果：
Game视图：

可以很明显的看到，通过红色方块的区域可以透过墙体看到绿色球体。

2、效果实现
透视效果其实就是通过模板测试来实现，以红色方块为遮罩，给三个shader添加相同模板值，再将球体通过模板测试就可以了。
具体步骤： 打开创建的三个初始shader，找到pass，添加模板测试

//cube.shader  红色方块
 Pass
        {
		Stencil
			{
                Ref 2 //模板值给一个2，三个物体模板值都必须相同
                Comp always//表示在模板测试中总是通过
                Pass replace//作为遮罩物
            }

//wall.shader  蓝色墙体
Pass
        {
			Stencil
			{
                Ref 2 
                Comp NotEqual//不通过模板测试
            }

//sphere.shader  绿色球体
Pass
        {
			Stencil
			{
                Ref 2 
                Comp Equal//通过模板测试
            }

现在来看一下效果：

你会发现能看见红色方块，不能透它过去看绿色球体，这是因为在模板测试中，方块给的是Comp always，球体给的是Comp Equal，它们两个都会通过模板测试，所以都会写入缓冲区，并且只显示离摄像机更近的物体。
所以我们需要在cube.shader的pass里加一句代码：ZWrite Off

 Pass
        {
		Stencil
			{
                Ref 2 //模板值给一个2，三个物体模板值都必须相同
                Comp always
                Pass replace
            }
			ZWrite Off//不写入缓冲区

现在再来看一下效果：

现在已经实现了透视效果。

引发了额外的问题
现在在游戏中直接去看球体时，是看不见的：

这是因为通过了模板测试之后就不会在透视范围以外的缓冲区写入，解决的方法很简单，那就是将它的pass代码复制一份就可以了，也就是一个shader中有两个pass，但是复制的pass代码要将里面的测试模板代码删掉，也就是Stencil代码，这样就能在游戏中直接观察到物体了

3、模板测试原理简述
模板测试可以理解为将缓冲区分为了两个，一个是遮罩物体所在的范围，另一个就是遮罩物体以外的范围，上文例子中的两个范围，如图：

将各种情况总结为一张表格：
在下表中暂且将
遮罩物体所在范围的缓冲区称作：内缓冲区
遮罩物体以外范围的缓冲区称作：外缓冲区

利用这些原理就能实现简单透视效果，如果要实现类似X—ray的半透视效果，那就要深入学习渲染队列的控制。
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