unity中深度纹理CameraDepthTexture的使用须知

本文深入解析深度图采样,介绍深度图CameraDepthTexture。讲解深度图的形成,包括像素存储、坐标转换过程,指出哪些物体会被存储到深度图中,强调半透明的关键影响。还举例说明不同情况下深度计算的意义,最后提及_CameraDepthTexture和ZBuffer的区别。

此篇清楚以后的更深层解析:深度图采样解析
深度图CameraDepthTexture,网上的介绍一大堆,很多人可能会使用深度图并且能够实现一定的效果。。。。然而,问题依然存在:
(1)他并不明白深度图中的深度是怎么比较的?
(2) 从深度图_CameraDepthTexture中采样出的深度,对应场景中哪个点?

例如:水的颜色是怎么样通过 深度 来确定的?!
下面来详细的讲解一下:
第一:深度图的形成:
(1)图中存的是像素d:[0,1];归一化的NDC坐标的Z值是[-1,1],将NDC坐标转化为[0,1]就是存在深度图中的值
在这里插入图片描述

(2)NDC坐标中的Z值是哪来的?!
坐标转换:从模型空间- 世界空间 - 视图空间 - 裁剪空间 - 屏幕空间
直接略过前两个空间,这里说一下 :从视图空间 - 屏幕空间这个转换
视图空间 - 乘以齐次裁剪矩阵- (齐次)裁剪空间
注意!!!
首先:从视图 - 裁剪: 此时并未进行“齐次除法”,不是归一化的坐标!!!在shader中vert着色器中,也只是转化到了这个阶段,并未在vert中进行归一化

然后:在frag中进行齐次除法归一化,
以上两步在 冯乐乐的 入门精要中已经说的很清楚了,附网址:
https://blog.youkuaiyun.com/linuxheik/article/details/79446780
(3)哪些物体会被存储到深度图中?!!!
看似很简单,但如果这个搞不清楚,在计算深度差值的时候,绝对是一

### 使用 `_CameraDepthTexture` 的 Shader 指令或头文件 在 Unity 中,使用 `_CameraDepthTexture` 需要确保正确配置摄像机并包含必要的头文件以及设置相应的渲染路径。以下是详细的说明: #### 1. **启用 Depth Texture** 为了使摄像机能生成深度纹理 (`_CameraDepthTexture`),需要通过脚本激活 `depth texture mode`。这可以通过以下代码实现: ```csharp camera.depthTextureMode = DepthTextureMode.Depth; ``` 此操作会告诉 Unity 在渲染时生成深度纹理。 --- #### 2. **包含的头文件** 当编写支持 `_CameraDepthTexture` 的 Shader 时,通常需要引入特定的内置头文件来访问深度信息及相关函数。常用的头文件如下: - 对于传统标准管线 (Legacy Pipeline),需包含: ```hlsl #include "UnityCG.cginc" ``` 此头文件提供了许多用于处理屏幕空间坐标的工具函数[^1]。 - 如果是在 Universal Render Pipeline (URP) 下开发,则应替换为 URP 提供的新头文件: ```hlsl #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl" ``` 这是因为 URP 已经迁移到 HLSL 并废弃了许多旧版 CG 文件的支持[^3]。 --- #### 3. **采样 CameraDepthTexture** 在片段着色器中,可通过调用 `LinearEyeDepth` 函数将深度值转换回视图空间距离。具体流程如下: - 定义输入结构体以接收屏幕坐标: ```hlsl struct v2f { float4 pos : SV_POSITION; // 裁剪空间位置 float4 screenPos : TEXCOORD0; // 屏幕空间 UV }; ``` - 计算屏幕坐标并传递给片元着色器: ```hlsl v2f vert(appdata_base v) { v2f o; o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex); o.screenPos = ComputeScreenPos(o.pos); // 将裁剪空间转为屏幕空间 return o; } ``` - 在片元着色器中读取深度值: ```hlsl sampler2D _CameraDepthTexture; fixed4 frag(v2f i) : SV_Target { float depth = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE_PROJ(_CameraDepthTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.screenPos)); float linearDepth = LinearEyeDepth(depth); // 转换为线性深度 return EncodeFloatRGBA(linearDepth); // 返回编码后的深度值 } ``` 此处的关键在于 `SAMPLE_DEPTH_TEXTURE_PROJ` 和 `LinearEyeDepth` 函数的应用。 --- #### 4. **注意事项** - 确保当前摄像机启用了深度纹理模式(见第 1 条),否则无法正常工作。 - 若使用的是 SRP Batcher 或其他优化技术,请注意某些功能可能不兼容深度纹理。 - 不同版本的 Unity 可能存在细微差异,在实际应用前建议查阅官方文档确认最新 API 改动。 ---
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