Unity中URP下开启和使用深度图

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前言

URP下的深度图、深度图记录的就是物体离摄像机的远近值。

这是深度图的作用：

• 渲染深度图
• 相交高亮
• 能量场
• 全局雾效
• 扫描线
• 水淹
• 垂直雾效
• 边缘检测
• 运动模糊
• 景深

我们在这篇文章中，了解一下怎么开启URP下的深度图。

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一、在Unity中打开URP下的深度图

• 在之前创建的URP设置文件中，打开Depth Texture
  

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二、在Shader中开启深度图

• 我们使用一个胶囊体来测试 和 一个最简URP模板来测试

1、使用不透明渲染队列才可以使用深度图

• Render Queue < 2500 时才可以使用深度图

Tags{“Queue”=“Geometry}”

• 开启Zwrite

Zwrite On

2、半透明渲染队列深度图就会关闭

• Render Queue > 2500 时（半透明渲染队列），会关闭深度图

Tags{“Queue”=“Transparent}”

• 关闭Zwrite

Zwrite Off

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三、URP深度图 和 BRP深度图的区别

• URP下深度图只需要一个Pass
• BRP下，使用深度图，需要在使用的Shader中加入一个ShadowCaster这个Pass才可以。比较消耗性能。

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四、在Shader中，使用深度图

• 我们把鼠标悬浮在URP设置的，深度图属性处
• 就可以看见Unity的提示，在Shader中怎么使用深度图
• _CameraDepthTexture
  

1、定义纹理和采样器

TEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);

2、在片元着色器对深度图采样并且输出

float4 cameraDepthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,i.uv);
return cameraDepthTex;

3、创建一个面片，用于查看输出的深度图

• 可以调节对比度让深度图显示更加明显
  

4、对深度图进行线性黑白转化

float depthTex = Linear01Depth(cameraDepthTex,_ZBufferParams);

5、平台区别

• OpenGL下：
  

• DirectX下（显示反着）：
  

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五、测试代码

Shader "MyShader/URP/P4_1"
{
    Properties 
    {
        _Color("Color",Color) = (0,0,0,0)
        _MainTex("MainTex",2D) = "white"{}
    }
    SubShader
    {
        Tags
        {
            //告诉引擎，该Shader只用于 URP 渲染管线
            "RenderPipeline"="UniversalPipeline"
            //渲染类型
            "RenderType"="Transparent"
            //渲染队列
            "Queue"="Transparent"
        }
        //Blend One One
        ZWrite Off
        Pass
        {
            Name "Unlit"
          
            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            // Pragmas
            #pragma target 2.0
            
            // Includes
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl"
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl"

            CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
            half4 _Color;
            CBUFFER_END

            
            //纹理的定义，如果是编译到GLES2.0平台，则相当于sample2D _MainTex;否则相当于 Texture2D _MainTex;
            TEXTURE2D(_MainTex);SAMPLER(SamplerState_linear_mirrorU_ClampV); float4 _MainTex_ST;
            TEXTURE2D(_CameraDepthTexture);SAMPLER(sampler_CameraDepthTexture);
            
            //struct appdata
            //顶点着色器的输入
            struct Attributes
            {
                float3 positionOS : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };
            //struct v2f
            //片元着色器的输入
            struct Varyings
            {
                float4 positionCS : SV_POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };
            //v2f vert(Attributes v)
            //顶点着色器
            Varyings vert(Attributes v)
            {
                Varyings o = (Varyings)0;
                float3 positionWS = TransformObjectToWorld(v.positionOS);
                o.positionCS = TransformWorldToHClip(positionWS);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv,_MainTex);
                return o;
            }
            //fixed4 frag(v2f i) : SV_TARGET
            //片元着色器
            half4 frag(Varyings i) : SV_TARGET
            {
                half4 c;
                float4 mainTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_MainTex,SamplerState_linear_mirrorU_ClampV,i.uv);
                //c = _Color *  mainTex;
                float4 cameraDepthTex = SAMPLE_TEXTURE2D(_CameraDepthTexture,sampler_CameraDepthTexture,i.uv);
                float depthTex = Linear01Depth(cameraDepthTex,_ZBufferParams);
                return depthTex;
            }
            ENDHLSL
        }
    }

    FallBack "Hidden/Shader Graph/FallbackError"
}