在Unity中,Quad是一個(gè)能夠跟隨攝像機(jī)鏡頭旋轉(zhuǎn)的長(zhǎng)方形面片,有的時(shí)候項(xiàng)目要求將Quad面片適配屏幕,那要如何實(shí)現(xiàn)呢?
我的實(shí)現(xiàn)思路很簡(jiǎn)單:通過(guò)采樣屏幕空間的UV坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
大致的思路步驟如下:
1、獲取的攝像機(jī)的裁剪空間坐標(biāo);
2、通過(guò)透視剔除法,將裁剪空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為屏幕空間坐標(biāo);
3、添加2D紋理貼圖,對(duì)屏幕空間的uv坐標(biāo)進(jìn)行采樣;
首先,添加一個(gè)Quad面片,然后給面片增加增加一個(gè)surface unlit 的shader,自定義材質(zhì),材質(zhì)也選擇這個(gè)shader。

最關(guān)鍵的兩個(gè)步驟
第一、在頂點(diǎn)shader的函數(shù)中,使用變量screen_pos 接收裁剪空間頂點(diǎn)坐標(biāo)。
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
// 裁剪空間下的頂點(diǎn)坐標(biāo)
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.textCoord;
o.screen_pos = o.pos;
o.screen_pos.y = - o.screen_pos.y;
return o;
}
第二歩、在片元shader函數(shù)中,定義一個(gè)二維向量screen_uv,用裁剪空間頂點(diǎn)坐標(biāo)的x、y的值,分別除以寬度值,就能得到屏幕空間的uv坐標(biāo)。
但這個(gè)uv坐標(biāo)的范圍在[-1,1]之間,要將它轉(zhuǎn)換為[0,1]的范圍,因此加上1之后再乘以0.5,這樣就完成了空間范圍的轉(zhuǎn)化。
最后再使用text2D 方法,對(duì)screen_uv進(jìn)行采樣。
half4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// 透視除法,裁剪空間坐標(biāo) / 屏幕寬度,得到屏幕uv (-1,1)
half2 screen_uv = i.screen_pos.xy / i.screen_pos.w;
// 轉(zhuǎn)換范圍到(0,1)
screen_uv = (screen_uv + 1.0) * 0.5;
// sample the texture
half4 col = tex2D(_MainTex, screen_uv);
return col;
}
這樣就能得到Quad面片適配屏幕大小的效果。
來(lái)看最終效果:

附上完整shader代碼:
Shader "Unlit/ScreenImage"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
// make fog work
#pragma multi_compile_fog
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 textCoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 pos : SV_POSITION;
float4 screen_pos: TEXCOORD1;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
// 裁剪空間下的頂點(diǎn)坐標(biāo)
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.textCoord;
o.screen_pos = o.pos;
o.screen_pos.y = - o.screen_pos.y;
return o;
}
half4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// 透視除法,裁剪空間坐標(biāo) / 屏幕寬度,得到屏幕uv (-1,1)
half2 screen_uv = i.screen_pos.xy / i.screen_pos.w;
// 轉(zhuǎn)換范圍到(0,1)
screen_uv = (screen_uv + 1.0) * 0.5;
// sample the texture
half4 col = tex2D(_MainTex, screen_uv);
return col;
}
ENDCG
}
}
}