UntiyShader基础学习笔记（六）
本章节学习目标：
- 学习案例制作《镜花水月》案例
- 熟悉Unity ASE工具的使用
- 熟悉UnityShaderLab代码的使用
- 熟悉模版测试和深度测试内容和应用
环境配置：
- UnityTA学习计划
- UnityShaderASE节点全解
- VScode
- Unity2022·····
- UnityShader入门精要
一、模版测试和深度测试的技术解析
1、模版测试技术解析
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基本原理
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模板缓冲区（Stencil Buffer） 模板缓冲区是一个与帧缓冲区大小相同的额外缓冲区，每个像素对应一个模板值，通常是一个8位无符号整数，取值范围为0到255，默认值为0。这些值可以在渲染过程中被修改，并用于后续的模板测试。
- 模板测试操作 在输出合并阶段，GPU会比较当前像素片段的模板参考值（Stencil Reference Value）与模板缓冲区中相应位置的模板值。比较操作可以是等于、不等于、大于、小于等逻辑运算。根据比较结果，决定当前像素片段是否通过测试并被写入帧缓冲区。
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模板操作 如果模板测试失败，可以配置GPU执行特定的操作，如保持原值、设置为0、递增或递减模板值等。这些操作允许在渲染过程中动态地修改模板缓冲区的内容。
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实现步骤
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初始化模板缓冲区 在开始渲染之前，通常需要清除模板缓冲区，并设置初始的模板值。例如，可以使用
glClearStencil和glClear函数在OpenGL中清除模板缓冲区。 - 配置模板测试参数
设置模板参考值、定义模板比较函数（如
GL_EQUAL、GL_NOTEQUAL等）以及指定模板测试失败时的操作（如GL_KEEP、GL_REPLACE等）。 - 在着色器中使用模板值 可以在顶点着色器或片段着色器中读取和修改模板值。例如，在片段着色器中可以根据计算结果更新模板值。
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应用模板测试 在渲染循环中启用模板测试，并提交相应的绘制调用。GPU会根据配置的参数自动执行模板测试。
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应用场景
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遮罩效果 通过模板测试可以实现复杂的遮罩区域，只在特定区域内绘制内容。例如，可以先渲染一个遮罩对象，设置其模板值，然后在后续渲染中仅对模板值匹配的区域进行绘制。
- 镜像反射 使用模板测试来标记反射区域的边界，然后只在这些区域内渲染反射图像。
- 轮廓渲染 先渲染物体的内部部分并设置模板值，再渲染外部轮廓并根据模板值进行混合。
- 多视口渲染 在多视口渲染中，模板测试可以用于限制每个视口的渲染区域。
2、深度测试技术解析
二、镜花水月案例
1、UnityASE实现效果
- 模版测试设置
Reference（引用的意思，引用的数值，放在模版测试缓冲区的数值，默认0，范围0-255） Read Mask
Write Mask
Comparison（模版测试的规则，"Always是总是能够通过模版测试，Never是不能通过"）本次设置为总是通过Always
Pass Front（意思为，模版测试通过之后模版值怎么处理，正面，（还有背面））需要关闭背面剔除可以得到背面设置方法。本次设置为Replace替换成1
Fail Front（模版测试失败了要怎么做的选项）
Zfail Front（模版测试通过之后，但是深度测试没有通过的选项）
- 关闭Color Mask（关闭颜色显示）
- 更改渲染队列参数
- 将深度写入关闭，深度写入关闭后将不再遮挡后面的物体
- 给场景中的物体的Shader进行模版设置
- ASE修改渲染队列的方法
- 深度测试修改
在Unity等图形渲染引擎中，ZTest Mode通常有以下几种模式：
- Always：始终通过深度测试，无论深度值如何。
- Never：始终不通过深度测试。
- Less：当当前像素的深度值小于深度缓冲区中的值时通过测试。
- Greater：当当前像素的深度值大于深度缓冲区中的值时通过测试。
- Equal：当当前像素的深度值等于深度缓冲区中的值时通过测试。
- LEqual：当当前像素的深度值小于等于深度缓冲区中的值时通过测试（默认模式）。
- GEqual：当当前像素的深度值大于等于深度缓冲区中的值时通过测试。
- NotEqual：当当前像素的深度值不等于深度缓冲区中的值时通过测试。
2、UnityShaderCode实现效果
- 设置模版测试
```hlsl Pass { Stencil { Ref 1 Comp alays Pass replace } }
```
- 设置颜色效果
```hlsl Pass { ColorMask 0 //ColorMask R;ColorMask RG;ColorMask RGB;ColorMask RGBA }
```
- 关闭深度写入
```hlsl Pass { ZWrite Off }
```
