渲染隊(duì)列、ZWrite和ZTest

<轉(zhuǎn)>我也忘了轉(zhuǎn)自哪里,抱歉,感謝原作者

（1）什么是深度？

?深度其實(shí)就是該像素點(diǎn)在3d世界中距離攝像機(jī)的距離。離攝像機(jī)越遠(yuǎn)，則深度值（Z值）越大。


（2）什么是深度緩存？

深度緩存中存儲(chǔ)著準(zhǔn)備要繪制在屏幕上的像素點(diǎn)的深度值。如果啟用了深度緩沖區(qū)，在繪制每個(gè)像素之前，OpenGL會(huì)把該像素的深度值和深度緩存的深度值進(jìn)行比較。如果新像素深度值<深度緩存深度值，則新像素值會(huì)取代原先的；反之，新像素值被遮擋，其顏色值和深度將被丟棄。(深度主要起的是比較的作用)


（3）什么是深度測(cè)試？

在深度測(cè)試中，默認(rèn)情況是將要繪制的新像素的z值與深度緩沖區(qū)中對(duì)應(yīng)位置的z值進(jìn)行比較，如果比深度緩存中的值小，那么用新像素的顏色值更新深度緩存中對(duì)應(yīng)像素的顏色值。


（4）為什么需要深度？

在不使用深度測(cè)試的時(shí)候，如果我們先繪制一個(gè)距離較近的物體，再繪制距離較遠(yuǎn)的物體，則距離遠(yuǎn)的物體因?yàn)楹罄L制，會(huì)把距離近的物體覆蓋掉，這樣的效果并不是我們所希望的。而有了深度緩沖以后，繪制物體的順序就不那么重要了，都能按照遠(yuǎn)近（Z值）正常顯示，這很關(guān)鍵。



那么，在unity中，如果知道了渲染隊(duì)列，ZWrite，ZTest，如何確定哪個(gè)物體先顯示呢？

首先，unity先將渲染隊(duì)列中較前的進(jìn)行渲染，然后再執(zhí)行ZWrite，ZTest

ZWrite可以取的值為：On/Off，默認(rèn)值為On，代表是否要將像素的深度寫入深度緩存中(同時(shí)還要看ZTest是否通過(guò))。

ZTest可以取的值為：Greater/GEqual/Less/LEqual/Equal/NotEqual/Always/Never/Off，默認(rèn)值為L(zhǎng)Equal，代表通過(guò)比較深度來(lái)更改顏色緩存的值。例如當(dāng)取默認(rèn)值的情況下，如果將要繪制的新像素的z值小于等于深度緩存中的值，則將用新像素的顏色值更新深度緩存中對(duì)應(yīng)像素的顏色值。需要注意的是，當(dāng)ZTest取值為Off時(shí)，表示的是關(guān)閉深度測(cè)試，等價(jià)于取值為Always，而不是Never！Always指的是直接將當(dāng)前像素顏色(不是深度)寫進(jìn)顏色緩沖區(qū)中；而Never指的是不要將當(dāng)前像素顏色寫進(jìn)顏色緩沖區(qū)中，相當(dāng)于消失。



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那么，重點(diǎn)來(lái)了：

1.當(dāng)ZWrite為On時(shí)，ZTest通過(guò)時(shí)，該像素的深度才能成功寫入深度緩存，同時(shí)因?yàn)閆Test通過(guò)了，該像素的顏色值也會(huì)寫入顏色緩存。

2.當(dāng)ZWrite為On時(shí)，ZTest不通過(guò)時(shí)，該像素的深度不能成功寫入深度緩存，同時(shí)因?yàn)閆Test不通過(guò)，該像素的顏色值不會(huì)寫入顏色緩存。

3.當(dāng)ZWrite為Off時(shí)，ZTest通過(guò)時(shí)，該像素的深度不能成功寫入深度緩存，同時(shí)因?yàn)閆Test通過(guò)了，該像素的顏色值會(huì)寫入顏色緩存。

4.當(dāng)ZWrite為Off時(shí)，ZTest不通過(guò)時(shí)，該像素的深度不能成功寫入深度緩存，同時(shí)因?yàn)閆Test不通過(guò)，該像素的顏色值不會(huì)寫入顏色緩存。


可以看到，像素的深度能否成功寫入深度緩存，條件是ZWrite為On，ZTest通過(guò)；

寫入深度緩存的作用就是為ZTest的比較做準(zhǔn)備。

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因?yàn)閆Write默認(rèn)值為On，ZTest默認(rèn)值為L(zhǎng)Equal，所以這很好地解釋了為什么在unity中，距離相機(jī)近的東西會(huì)阻擋住距離相機(jī)遠(yuǎn)的東西。如果我們先繪制一個(gè)距離較近的物體，再繪制距離較遠(yuǎn)的物體，則距離遠(yuǎn)的物體因?yàn)楹罄L制，會(huì)把距離近的物體覆蓋掉，這時(shí)我們可以通過(guò)修改ZWrite和ZTest來(lái)改變物體的遮擋關(guān)系！


測(cè)試環(huán)境(藍(lán)色方塊距離相機(jī)較近，注意這個(gè)不是Game視圖)：



測(cè)試的Shader代碼(兩個(gè)方塊的shader代碼起始都是一樣的，測(cè)試時(shí)修改的是測(cè)試區(qū)里的代碼)：

Shader?"Custom/ZTest"?{??

????Properties?{??

????????_MainTex?("Base?(RGB)",?2D)?=?"white"?{}??

????}??

????SubShader?{??

????????Tags?{?"RenderType"="Opaque"?}??

????????LOD?200??

/////////////////////////////////////////測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////測(cè)試區(qū)??

????????CGPROGRAM??

????????#pragma?surface?surf?Lambert??


????????sampler2D?_MainTex;??


????????struct?Input?{??

????????????float2?uv_MainTex;??

????????};??


????????void?surf?(Input?IN,?inout?SurfaceOutput?o)?{??

????????????half4?c?=?tex2D?(_MainTex,?IN.uv_MainTex);??

????????????o.Albedo?=?c.rgb;??

????????????o.Alpha?=?c.a;??

????????}??

????????ENDCG??

????}???

????FallBack?"Diffuse"??

}??



渲染順序：先藍(lán)色方塊再白色方塊(以下簡(jiǎn)稱藍(lán)，白)

注意ZWrite默認(rèn)值為On，ZTest默認(rèn)值為L(zhǎng)Equal，沒(méi)有渲染物體時(shí)，深度緩存中的深度可以理解為無(wú)限大

1.

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??

????????ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


結(jié)果：白在前面

分析：藍(lán)沒(méi)有將像素寫進(jìn)深度緩存中，ZTest通過(guò)了，顏色緩存中存放了藍(lán)的顏色值

白將像素寫進(jìn)深度緩存中，ZTest通過(guò)了，顏色緩存的值變?yōu)榘椎模燥@示白


2.

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


結(jié)果：藍(lán)在前面

分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)深度緩存中，ZTest通過(guò)了，顏色緩存中存放了藍(lán)的顏色值

而白的像素深度大于藍(lán)的，既沒(méi)有成功將像素寫進(jìn)深度緩存，同時(shí)ZTest不通過(guò)，像素被舍棄，所以顯示藍(lán)


3.

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??

????????ZWrite?Off??

????????ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


結(jié)果：白在前面

分析：藍(lán)沒(méi)有將像素寫進(jìn)深度緩存中，ZTest通過(guò)了，顏色緩存中存放了藍(lán)的顏色值

白將像素寫進(jìn)深度緩存中，ZTest通過(guò)了，顏色緩存中存放為白的顏色值


4.

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


結(jié)果：白在前面

分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)了深度緩存中

白將像素寫進(jìn)了深度緩存中，ZTest通過(guò)了，白將顏色緩存中的藍(lán)的像素顏色值替換了。


5.

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????//ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??

????????ZWrite?Off??

????????ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


結(jié)果：白在前面

分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)了深度緩存中

白沒(méi)能將像素寫進(jìn)了深度緩存中(ZWrite為off)，但ZTest通過(guò)了，此時(shí)顏色緩存的值變?yōu)榘椎模巧疃染彺娴闹凳撬{(lán)的


6.

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??

????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??

????????//ZWrite?Off??

????????ZTest?Off??

/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


  • /////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??
  • ????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??
  • ????????//ZWrite?Off??
  • ????????ZTest?Off??
  • /////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??



    • 結(jié)果：白在前面

    分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)了深度緩存中

    白將像素寫進(jìn)了深度緩存中，ZTest通過(guò)了，此時(shí)顏色緩存的值變?yōu)榘椎?/p>


    7.

  • /////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??
  • ????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??
  • ????????ZWrite?Off??
  • ????????//ZTest?Off??
  • /////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


  • /////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??
  • ????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??
  • ????????ZWrite?Off??
  • ????????//ZTest?Off??
  • /////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


    • 結(jié)果：白在前面

    分析：白、藍(lán)都沒(méi)有將像素寫入深度緩存中，所以深度緩存中的深度值為無(wú)窮大，最后因?yàn)榘字衂Test默認(rèn)值的原因，所以顯示白


    8.

  • /////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??
  • ????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+200"?}??
  • ????????ZWrite?Off??
  • ????????ZTest?Off??
  • /////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測(cè)試區(qū)??


  • /////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??
  • ????????Tags{?"Queue"?=?"Geometry+300"?}??
  • ????????ZWrite?Off??
  • ????????ZTest?Off??
  • /////////////////////////////////////////白色方塊測(cè)試區(qū)??


    • 結(jié)果：白在前面

    分析：與7類似

    最后編輯于 ：
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