Unity中的半透明陰影

在Unity中渲染半透明陰影可以使用Unity提供的dither texture。在這之前，先考慮一般半透明物體的渲染流程：

• 設置render queue為Transparent，這樣不透明的物體會先渲染，然后位于被不透明物體遮擋的透明物體就可以不必渲染，減少開銷
• 設置render type為Transparent，便于一些replacement操作
• 設置blend mode，例如fade是srcBlend = SrcAlpha，dstBlend = OneMinusSrcAlpha，而Transparent是srcBlend = One，dstBlend = OneMinusSrcAlpha
• 關閉深度寫入，zwrite = false

Unity中的半透明陰影本質上是不透明的，只是對dither texture進行采樣，根據采樣的結果，clip掉一些fragment，使得shadow caster過程中只有一部分陰影信息會被繪制到shadowmap上。Unity builtin shaders提供的參考寫法如下：

struct Interpolators {UNITY_VPOS_TYPE vpos : VPOS;... };float4 MyShadowFragmentProgram (Interpolators i) : SV_TARGET {...half alphaRef = tex3D(_DitherMaskLOD, float3(vpos.xy*0.25,alpha*0.9375)).a;clip(dither - 0.01);... }

vpos表示的是當前像素在screen space下的坐標，_DitherMaskLOD是一個尺寸為4×4×16的3D紋理，這個可以從frame debug中看出：

這個紋理長啥樣呢？我們可以寫一個shader手動把它輸出：

Shader "Custom/TextureViewShader" {Properties{}SubShader{Tags { "RenderType"="Opaque" }LOD 100Pass{CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float4 vertex : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};sampler3D _DitherMaskLOD;v2f vert (appdata v){v2f o;o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);o.uv = v.uv;return o;}fixed4 frag (v2f i) : SV_Target{// sample the texturei.uv *= 16;fixed4 col = tex3D(_DitherMaskLOD, float3(i.uv, floor(i.uv.x) * 0.0625)).a;return col;}ENDCG}} }

從frame debug可知紋理是alpha8格式，因而只需輸出alpha通道值：

由于_DitherMaskLOD紋理是4×4×16的，我們實際上在v方向也重復了16次，因此真正的紋理長這樣：

可以看出，該紋理從4×4的全黑像素開始，隨著維度z的增加，黑色像素每次減少1個，直至最后全部變成4×4的全白像素。通過這個規律，不難理解前面代碼tex3D的采樣坐標z的寫法為alpha*0.9375。alpha表示透明度，0為完全透明1為完全不透明，而0.9375實際上就是15/16。這就是說在0的情況下采樣的3D紋理是純黑像素，會被clip掉，不會產生陰影；而1的情況下采樣的3D紋理是全白像素，會完全產生陰影，就仿佛跟不透明物體一樣。

最后再看一下這個vpos*0.25是干啥的。vpos表示的是pixel在screen space下的坐標，x和y取值范圍類似[0, screenWidth]，[0, screenHeight]。乘以0.25的系數就是對取值范圍進行縮放處理，換言之就是將_DitherMaskLOD紋理進行放大，使其更明顯?？梢钥聪虏煌s放比例的效果對比：

最后提一點的是，由于半透明的物體，render queue設置為transparent，所以在平行光繪制陰影前的depth pass階段，是不會把半透明物體的深度信息寫入depth buffer的，不過在shadow caster階段，半透明陰影的信息還是正常繪制到shadowmap中的。這些都可以從frame debug中看出來：

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Unity中的半透明阴影的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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