Unity HDRP Custom Pass (Post processing) 后处理特效学习（二）总结

最新推荐文章于 2025-04-24 15:13:02 发布

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最新推荐文章于 2025-04-24 15:13:02 发布 · 269 阅读

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#unity #学习 #游戏引擎

本篇详细解析Unity HDRP中CustomPass后处理特效，深入探讨屏幕尺寸、ddx/ddy计算方法及勾边特效实现。文章涵盖设备深度、线性深度、世界法线勾边原理，提供代码示例并分析断线原因。

分享背景

突然开始做分享主要2个原因。

有朋友和我说Unity是不是只是手游引擎呀，UE能做的Unity能不能做呀，恰巧看到虚幻官方月神的直播讲后处理，所以就试着也录一期Unity的，证明Unity并不只是手游引擎。
最近被一个Unity官方合作的知名博主up主麦扣的群里的管理员傲娇修酒z侮辱了，发现如果没有粉丝，被人侮辱的时候甚至没有人帮我说话，所以希望吸引一些愿意帮我说话的粉丝。除非麦扣把侮辱人的管理员踢掉，否则这事情永远不会揭过。

另外这可能不是最好的分享，但是绝对是最详细的分享，不会不求甚解的去分享一些一眼就能看明白的东西。

感谢

首先要感谢一下叶月葵(Hazukiaoi)，没有他，无法制作这系列视频和分享。

上一期有更新

上一期有更新，补充了很多内容和配图，务必重新阅读一遍。 Unity HDRP Custom Pass (Post processing) 后处理特效学习(一)总结

屏幕尺寸 _ScreenSize

屏幕尺寸_ScreenSize是一个float4，内容分别是(W,H,1/W,1/H)。W和H很好理解，就是屏幕宽高。那么1/W和1/H是什么用途的呢？可以回想上一期视频和分享中提到的PositionInput结构体中的positionNDC跟positionSS，_ScreenSize主要用于这两个坐标之间的转换。

    
    
    
     
     
     positionNDC 
     
     
     =
      positionSS 
     
     
     *
      _ScreenSize
     
     
     .
     zw
     
     
     ;
     
positionSS 
     
     
     =
      positionNDC 
     
     
     *
      _ScreenSize
     
     
     .
     xy
     
     
     ;

ddx/ddy

ddx

返回指定值相对于屏幕空间x坐标的偏导数。

ddy

返回指定值相对于屏幕空间y座标的偏导数。

计算方法

在三角形光栅化过程中，GPU一次运行许多片段着色器的实例，将它们组织成2×2像素的块。dFdx是将块中像素值的差值减去块左侧的像素值和右侧的像素值，dFdy是将底部像素的值减去顶部像素的值。请看下面的图片，其中网格表示渲染的屏幕像素，dFdx、dFdy表达式是为由片段着色器实例在(x、y)屏幕坐标处计算的通用值p提供的，属于2×2块的红色高亮显示的2×2块。导数可以对片段着色器中的每个变量进行计算。对于向量和矩阵类型，导数是按元素计算的。

值得注意的是图上是以glsl中的dFdx和dFdy进行讲解，实际上Unity中使用的是hlsl中的ddx和ddy，并且是以左下角为坐标原点。其次，既然ddx和ddy是像图中一样，ddx(p(x,y))=p(x+1,y)-p(x,y)，ddy(p(x,y))=p(x,y+1)-p(x,y)。对于显卡内部计算这个2x2块，并不知道旁边的2x2块的数据，那么他是怎么计算ddx(p(x+1,y))、ddx(p(x,y+1))、ddx(p(x+1,y+1))、ddy(p(x+1,y))、ddy(p(x,y+1))、ddy(p(x+1,y+1))的呢？

怀着这个疑问，进行了测试与探讨，最终得出结论，2x2块中，4个像素的ddx共享一个值，4个像素的ddy共享一个值。ddx只与p(x,y)、p(x+1,y)有关，ddy只与p(x,y)、p(x,y+1)有关。无论ddx与ddy都与p(x+1,y+1)无关。

可以自行查看工程中的CheckDDX场景进行验证，下面有些截图证明这个结论。

从上面几张图，可以看出，ddx跟左下p(x,y)，右下p(x+1,y)有关，跟左上p(x,y+1)，右上p(x+1,y+1)无关。看颜色变化，输出的是ddx的值。

从上面几张图，可以看出，ddy跟左下p(x,y)，左上p(x,y+1)有关，跟右下p(x+1,y)，右上p(x+1,y+1)无关。看颜色变化，输出的是ddy的值。

从上面几张图，可以看出，ddx ddy都跟右上右上p(x+1,y+1)无关。

那为什么一定要搞明白这个ddx和ddy的计算方式呢？那是因为后面介绍的第一种最简单的勾边方式，就是使用ddx、ddy对设备深度、线性深度、世界法线计算来达到勾边的目的。但是你会发现ddx和ddy的方式勾边会有断线的情况，其实这个就是因为这个4个像素共享ddx ddy值导致的，所以如果真的用ddx、ddy进行勾边，一般还会加上一个TAA的抗锯齿。