Unity中 半透明物体的渲染原理

半透明物体的渲染原理

半透明物体需要混合（Blend）当前颜色与缓冲区中的颜色，因此必须按照从远到近的顺序渲染，否则会出现错误的遮挡效果。Unity中通过渲染队列（Render Queue）和深度排序（Depth Sorting）共同管理半透明物体的渲染顺序。

影响渲染顺序的关键因素

渲染队列（Render Queue）
Unity内置渲染队列范围如下：

• Background (1000)：最早渲染（如天空盒）。
• Geometry (2000)：不透明物体默认队列。
• AlphaTest (2450)：需Alpha测试的物体（如带镂空的贴图）。
• Transparent (3000)：半透明物体默认队列，按从远到近排序。
• Overlay (4000)：最后渲染（如UI）。

自定义队列可通过Tags { "Queue" = "Transparent+100" }调整优先级。

深度写入（ZWrite）
半透明物体通常关闭深度写入（ZWrite Off），避免阻挡后续物体。但在某些特殊情况下（如多层半透明叠加），可能需要临时启用。

深度测试（ZTest）
默认ZTest LEqual（小于等于深度值时通过测试），确保半透明物体不会渲染在不透明物体之前。

优化渲染顺序的方法

Shader中的设置
在Shader中明确指定渲染队列和深度操作：

Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

脚本动态调整
通过脚本动态修改物体的渲染队列：

GetComponent<Renderer>().material.renderQueue = (int)UnityEngine.Rendering.RenderQueue.Transparent + offset;

手动排序
对于复杂场景，可通过摄像机距离或包围盒中心距离手动排序：

void SortByCameraDistance(Camera camera) {
    Array.Sort(transparentObjects, (a, b) => 
        Vector3.Distance(b.transform.position, camera.transform.position)
        .CompareTo(Vector3.Distance(a.transform.position, camera.transform.position))
    );
}

常见问题与解决方案

渲染顺序错误
现象：半透明物体出现闪烁或颜色混合异常。
解决：检查Shader中Queue和ZWrite设置，确保半透明物体未错误标记为Geometry队列。

多层半透明叠加失真
现象：多层半透明叠加时颜色过亮或过暗。
解决：调整混合模式或使用Premultiplied Alpha着色器。

性能优化
减少半透明物体的重叠数量，或使用AlphaTest替代完全透明区域。对于移动端，可限制逐像素光照的半透明物体数量。