Unity3D學習筆記12——渲染紋理

1. 概述

在文章《Unity3D學習筆記11——後處理》中論述了後處理是幀緩存（Framebuffer）技術實現之一；而另外一個幀緩存技術實現就是渲染紋理了。通常來說，我們渲染的場景會直接顯示到屏幕的顏色緩衝區，但其實紋理和屏幕一樣都是二維的，通過把場景渲染到紋理，可以實現很多特別的三維應用場景。三維渲染引擎中，通常給相機封裝一個渲染目標（Render Target）的接口，如果不設置，就渲染到屏幕；如果將其設置成一個紋理對象，就渲染到紋理。

2. 詳論

一個渲染紋理的例子是鏡面效果。鏡面效果的原理是，在正常渲染場景之外，額外再離屏渲染一張紋理圖，渲染的內容是鏡面面前的場景；然後，將這個渲染紋理傳遞到鏡面物體上，左右顛倒繪製出來。

案例非常簡單，甚至不需要腳本。首先我們創建一個quad網格作爲鏡面，並且在鏡面前放置一些三維物體：

然後創建一張渲染紋理:

接着在場景中創建渲染到紋理的相機。將相機的渲染目標設置成剛剛創建的渲染紋理,同時也應該調整相機的位置和旋轉，使其於觀察方向相反：

修改鏡面物體上的材質，使其調用的Shader爲：

Shader "Custom/Mirrior"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
   
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;    
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
                o.uv.x = 1 - o.uv.x;
         
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);         
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

Shader的內容非常簡單，給Shader傳入渲染紋理，給橫向的紋理座標取反，最後得到一個左右顛倒的效果圖：

3. 問題

大部分介紹渲染紋理的文章，基本上都是這個案例。但是我覺得這個只是略具意思而已。

1. 單從案例本身來說，渲染紋理需要相機的支持，但相機的位置和旋轉影像最終鏡面的效果。當然我們可以根據實際的效果來調整，但最好根據鏡面的成像原理算出合理的參數。
2. 渲染紋理實際上是通過相機把場景又給渲染了一遍。渲染批次加倍，所以渲染紋理往往是比較耗費性能的。有時需要控制一些物體進入鏡面，一些物體不用進入，那麼就要用到Unity的Layer(圖層)設置了。

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