Wave-Harmonic/Crest 项目渲染技术详解

Wave-Harmonic/Crest 项目渲染技术详解

crest A class-leading water system implemented in Unity 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/cr/crest

前言

Wave-Harmonic/Crest 是一个先进的海洋渲染系统，它通过高度优化的着色器和渲染技术实现了逼真的水体效果。本文将深入解析该项目的渲染机制，特别是透明物体与水面的交互处理方式，帮助开发者更好地理解和使用这一系统。

核心渲染机制

Crest 采用标准的透明水体着色器渲染方式，在透明通道中执行，并对场景进行折射处理。其核心技术特点包括：

1. 折射实现：通过采样仅包含不透明表面的摄像机颜色纹理来实现
2. 深度缓冲处理：在渲染过程中写入深度缓冲区，确保重叠的波浪能正确排序
3. 渲染顺序控制：精心设计的渲染队列确保各元素正确叠加

透明物体与水面交互

透明物体在水面前方

对于普通透明着色器，它们应该能够正确地在水平面前方进行混合。但需要注意：

• 折射物体问题：当其他折射物体从摄像机颜色纹理采样时，Crest 将不可见
• 原因分析：摄像机颜色纹理仅包含不透明表面，不包含 Crest 水面

透明物体在水面后方

不同透明着色器在水面后方的表现各异：

• Alpha混合/折射着色器：不会在水面后方渲染
• Alpha测试/Alpha裁剪着色器：从渲染角度看实际上是"不透明"的，在某些场景中可能适用

水下透明物体处理

水下效果使用不透明场景深度来渲染水雾，这不会包含透明物体。以下是各渲染管线的解决方案：

BIRP 管线解决方案

1. 透明物体需要在水下效果之后渲染
2. 水下效果在 CameraEvent.AfterForwardAlpha 事件渲染
3. 可使用命令缓冲区在水下效果后渲染透明物体

HDRP 管线解决方案

1. 使用特定层(如 TransparentFX)组织透明物体
2. 通过 Custom Pass Volume 组件控制渲染顺序
3. 示例参考：潜艇场景中的螺旋桨气泡效果

URP 管线解决方案

1. 透明物体需要在水下效果之后渲染
2. 水下效果在 BeforeRenderingPostProcessing 事件渲染
3. 使用 Render Objects Render Feature 控制渲染顺序

通用渲染顺序指南

典型的渲染顺序如下：

1. 不透明几何体渲染，写入不透明深度缓冲区
2. 天空盒渲染(通常在 zfar 处，启用深度测试)
3. 帧颜色和深度复制用于后期处理
4. 海洋渲染(透明队列早期)
   • 采样后期处理颜色和深度进行折射
   • 读写帧深度缓冲区确保波浪正确排序
5. 粒子和Alpha渲染
6. 后期处理执行

技术建议

1. 水下效果模拟：可以通过基于相机距离将不透明度渐变至0来模拟水雾效果
2. 着色器参考：UnderwaterEffectPassHDRP.shader 是计算水下效果的良好参考
3. 参数配置：需要配置雾密度等参数以获得最佳效果

结语

理解 Wave-Harmonic/Crest 的渲染机制对于实现高质量的水体效果至关重要。通过合理控制渲染顺序和正确处理透明物体交互，开发者可以创造出更加逼真的海洋场景。本文提供的技术细节和解决方案将帮助您更好地应对各种渲染挑战。

crest A class-leading water system implemented in Unity 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/cr/crest