Unity 深度 depth （URP）

本文只是对深度的一些整理和个人理解，如果有不对的地方，请一定要告诉我。演示基于Unity URP， shader用shader graph 或者HLSL，build-in自行根据对照表更改

1. Eye Depth（观察空间）

Eye Depth是物体相对于摄像机所在平面的距离，因为是相对，所以Z是相反的，Eye Depth的0就是摄像机，1就是一个单位，10就是10个单位，所以有的人会把他称为“World” space Depth，这个depth在所有平台上都是一样的，而且不区分正交透视，因为他在投影之前。在shader graph 中如何得到片段的Eye Depth呢

正交或者投影

 只适用于透视

HLSL

第一种

// 顶点
float3 positionWS = TransformObjectToWorld(IN.positionOS.xyz);
float3 positionVS = TransformWorldToView(positionWS);
OUT.positionVS = positionVS;
// 片段
float fragmentEyeDepth = -IN.positionVS.z;

 第二种

//裁剪空间坐标
float4 positionCS 	= TransformWorldToHClip(input.positionOS.xyz);
OUT.positionCS 		= positionCS;
//求屏幕坐标
//一种方法是
float4 positionScr	= positionCS * 0.5f;
positionScr.xy 		= float2(positionScr.x, positionScr.y * _ProjectionParams.x) + positionScr.w;
positionScr.zw 		= positionCS.zw;
OUT.scrPos= positionScr;
//或者直接用URP封装的
OUT.scrPos= ComputeScreenPos(positionCS);//[-w,w]->[0,w]
//片段
float fragmentEyeDepth = IN.scrPos.w;

这边扯开了，先讲下ComputeScreenPos，他的作用是把裁剪空间齐次坐标转换到屏幕空间的齐次坐标 ，或者换句话说就是把xy取值范围从[-w,w] 转到 [0,w]，然后再做透视除法（齐次除法），取值范围变成[0,1]，就可以用来提取屏幕纹理了

注意 透视除法应该放在片段着色器里执行，不然会造成UV扭曲，因为片段着色器之前的光栅化会对几何数据做差值，而做差值前做除法会导致结果不准确

这个方法得到了屏幕齐次坐标，那么再经过透视除法，可以的到NDC，再走一步可以直接得到Z Buffer Depth，也就是深度纹理中的像素值

float3 ndcPos 		= IN.scrPos.xyz / IN.scrPos.w;//[0-1] D3D
float2 screenUV 	= ndcPos.xy;
float zdepth 		= ndcPos.z; 

对于D3D,NDC z取值范围已经是[0,1],所以可以直接相等，而openGL z在[-1，1],需要

z* 0.5 + 0.5

所以我常用的是第二种方法，因为可以顺便得到更多的信息

 PS：

NDC=