图形 3.5 Early-z和Z-prepass测试

链接: Early-z和Z-prepass学习脑图.
链接: ATI 2004 GDC分享翻译.

Demo–头发渲染测试

unity标准材质无透明效果（对照组）

吐槽下，下载的素材居然没有Alpha贴图或者通道，还要自己做。）

透明度混合的双面渲染

渲染步骤：
Pass1：半透明的前面部分
—开启正面剔除 Cull Front
—关闭深度写入 ZWrite Off
—混合模式：Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

Pass2：半透明的背面部分
—开启背面剔除Cull Back
—关闭深度写入 ZWrite Off
—混合模式：Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

没错：就是入门精要8.7的代码

透明度测试 + Z-Prepass

渲染步骤：

Pass1：深度缓冲
—开启深度写入Zwrite On，深度测试为Ztest Less
—关闭背面剔除Cull Off
—开启alpha test，只通过不透明像素

Pass2：半透明的前面部分
----开启前面剔除Cull Front
----关闭深度写入Zwrite Off，深度测试为Ztest Less

Pass3：半透明的后面部分
----开启前面剔除Cull Back
----关闭深度写入Zwrite Off，深度测试为Ztest Less

问题：

上面非常非常多的过渡渲染（Overdrow）

性能改善建议：

广泛使用Early Z裁剪来节省昂贵的像素着色器。

通常有一半的头发隐藏在头发后面—先将头画出来

当Alpha Test启用时，Early Z筛选不能使用：
1.解决方法，PreZ缓冲是一个非常简单的着色器，使用Alpha Test
2.在随后的Pass中使用ZTest而不是Alpha Test测试以获得同

EarlyZ剔除节约非常大的填充开销！！

优化后的渲染方案：

Pass1：prime Z buffer最初的深度缓冲
—使alpha测试只通过不透明的像素
—禁用背面剔除Cull Off
—启用ZWrite，Z test设置为Less
—禁用颜色缓冲写入
—使用简单的像素着色器，只返回alpha

Pass2：不透明部分
—禁用背面剔除Cull Off
—禁用ZWrite，设置Z test为Equal

Pass3：透明的背面部件
—剔除前置多边形Cull Front
—禁用Z写，“Z test”设置为“Less”

Pass4：透明的正面部件
—剔除背向多边形
—开启ZWrite功能，“Z test”设置为“Less”

优点与缺点

优点：1.低几何复杂性 2.减少负载的顶点引擎 3.使深度排序更快 4.可在低端硬件上使用更简单的着色器
缺点：1.排序方案在头发模型中假定了只有很少的动画：像摇摆的马尾这样，想要单独处理。在运行时候对几何图形进行排序尝试克服这一点。
2.不适合所有发型。

补充知识：

链接: Kajiya-Kay Model头发的着色器.

Demo2–遮蔽测试

X光遮蔽

目标需求：

人物被遮挡后有关X光效果，希望是整体透明，没有物体间遮挡错误。

实践后问题：X光效果本身其实是简单的深度测试问题。

Pass1：渲染X光效果的Pass
—混合模式Blend SrcAlpha One
—关闭深度写入ZWrite Off，深度测试改为ZTest GEqual（深度大于等于当前缓存则通过）
Pass2：正常渲染的Pass
–深度写入打开
–正常材质

1、问题就出现在深度测试，遮挡物的深度要小于角色（更靠近相机），所以会被剔除，但角色自生也会出现穿插效果。
2、PreZ是使用写入深度的方式解决穿插。但X光效果也是反利用深度解决渲染顺序。
希望能帮忙解答。

遮挡半透

原理：

当摄像机发现物体遮挡角色时，会使用半透明Shader替代物体，基本的遮蔽半透就完成了。

效果：

待完成。。。

注释：使用PreZ可以解决半透明中结构问题。简单的加Pass开启深度写入就可以

Early的限制总结

注：理解EarlyZ适用范围，不能用的地方。在项目实际想要用时，减少不必要弯路