unity渲染排序

unity渲染排序

结论

影响渲染排序有这几个
不同相机按深度从小到大排序 > 不透明物体队列在透明物体队列前 > Sorting Layer 从小到大排序 > Order in Layer 从小到大排序 > RenderQueue 从小到大排序 > 深度排序(可能从大到小，也可能从小到大)

相机深度排序

• 这个是最高级别的，深度低的相机永远先渲染
• 应用
  模型设为 Layer = Model
  头顶血条设为 Layer = Head
  相机1设置 CullingMask=Model ，深度 -1
  相机2设置 CullingMask=Head，深度0
  则相机2后渲染，血条永远不会被模型盖住

不透明物体队列在透明物体队列前

• 注意这里是不透明物体队列，不是不透明物体，不透明物体也可以放在透明物体队列，
  只要使用的 shader 采用 “RenderType”=“Opaque”，或材质参数中选择 RenderingMode=Opaque

• 不透明物体(材质RenderingMode设置为Opaque)，渲染时进行深度比较，离镜头近则覆盖，并且修改深度值
  跟其它物体无所谓渲染顺序关系，但所有Opaque物体要最先进行渲染

• 透明物体之间要排序，按离镜头由远到近进行渲染，渲染时进行深度比较,
  离镜头近则进行混合，但不改变深度值，所有Transparent物体在Opaque渲染后进行渲染
  如果2个Transparent物体有交错，则渲染顺序只跟物体中心点离镜头距离有关系，即使近的物体上的某个点比远的物体
  上的某个点还要远，也会先渲染

• 由于物体属于哪个队列由 shader 和材质控制，一般只在写 shader 和 材质时考虑，平时的物体排序不考虑该方案

• 如果存在WorldSpace的Canvas，则把Canvas下的Opaque元素加入到Opaque物体中绘制，
  把整个Canvas做为一个透明物体参与Transparent物体的排序，其z值等于所有UI元素中z值最大值和最小值的平均值，
  然后当绘制Canvas时按照在Hierarchy窗口中的顺序从上到下来绘制UI元素，跟其z值无关

• 如果 Canvas 要在所有物体最前面，则修改 sortingOrder ，使其在透明物体前，
  修改 shader ，忽略深度检测（ZTest Off 或 ZTest Always 这2句效果一样，默认是 ZTest LEqual），
  使其在不透明物体前，参考 libs/unity/shader/UIOverlay.shader
  如果是修改shader则所有UI元素都得修改显得比较麻烦，有个想法是把 UI 放在最后渲染，然后在 UI 渲染前清除深度值

• 如果存在Sprite物体，按照普通透明3d物体处理

除了相机深度外的影响排序的变量

主要有 SortingLayer，OrderInLayer，RenderQueue 直接用下面的伪代码解释

	//	影响因素 OrderLayer > OrderInLayer > RenderQueue > SortFlag
	//	下面是推测的排序代码
	var sortFunc = (left,right)=>{
		//	在 SpriteRenderer 组件上设置的 SortingLayer
		//	在 MeshRenderer 组件上要通过代码设置 meshRenderer.sortingLayerName
		if ( left.orderLayer != right.orderLayer )
			return left.orderLayer < right.orderLayer;

		//	在 SpriteRenderer 组件上设置的 OrderInLayer
		//	在 MeshRenderer 组件上要通过代码设置 meshRenderer.sortingOrder
		if ( left.orderInLayer != right.orderInLayer )
			return left.orderInLayer < right.orderInLayer;
		
		//	在 shader 或 材质 中通过 Render Queue 设置
		//	注意 shader 的 RenderType 决定了 Render Queue 的取值范围
		if ( left.RenderQueue != right.RenderQueue )
			return left.RenderQueue < right.RenderQueue;

		//	sortFlag 取决于 shader 中的 RenderType
		//	"RenderType"="Opaque" 不透明物体使用 defaultOpaqueSortFlags
		//	"RenderType"="Transparent" 透明物体使用 CommonTransparent
		if ( sortFlag == SortingCriteria.CommonTransparent )
		{
			//	透明物体按从远到近排序，这样才能正确渲染
			return left.distanceToCamera > right.distanceToCamera;

		}
		else //	( sortFlag == defaultOpaqueSortFlags )
		{
			//	不透明物体从近到远排序，这样提升效率，
			//	因为不透明物体会写入深度，从近到远不影响最终渲染结果
			return left.distanceToCamera < right.distanceToCamera;
		}
	}

• 我们要测试这几个属性对排序的影响时，应该在透明队列中测试，也就是材质的 RenderingMode=Transparent，
  不透明队列，物体的排序不影响渲染结果，因为会写入深度，且渲染时会对比深度
  透明队列，则物体的排序影响渲染结果，因为只会对比深度，而不会写入深度(不透明物体在透明队列中也一样不写入深度)

应用

• RenderingMode 和 RenderQueue 是材质和 shader 中用来调整层级，一般写 shader 时才用到
  相机、orderLayer 和 orderInLayer 是用来逻辑上调整层级，是比较常用的
  除了相机，其它变量调整渲染顺序后都会受到不透明物体的深度影响

示例

• 透明物体和不透明物体的交错
  • 按离相机从近到远有3个物体 A(透明) B(不透明) C(透明)
    显示结果
    B 盖住 C， A 盖住 B
  • 设置 C 的 orderInLayer 为 1，则显示结果
    在 B 的范围内，B 盖住 C， A 盖住 B
    在 B 的范围外，C 盖住 A
    可以看到 A 和 C 会互相穿插，为什么会这样呢
    B 先渲染并写入深度
    A 接着渲染，盖住 B
    C 最后渲染，在 B 的范围内由于 C 的深度比B 大，因此深度测试直接不通过，不渲染
    在 B 的范围外 C 会渲染，盖住 A