unity urp 实现遮挡显示角色轮廓

Posted 2022-08-11 暮志未晚Webgl

这个效果在大部分手游中都有此效果。

就是如果角色被场景物体遮挡住了，会显示一个结构描边的效果。没有挡住的部分，则正常显示。

接下来讲解一下简单实现思路，模型需要渲染两次：
第一次一次是在正常渲染模型时，写入模板测试数据，深度测试不通过则不会写入模板测试数据，以此来判断当前哪些部分被遮挡住。
第二次是在后处理之前进行渲染，因为在后处理中是无法获取模板数据的。第二次渲染时，深度测试是全通过的，如果不全通过，被遮挡的部分还是无法渲染出来相关内容。模板测试则判断是否与第一次写入的值是否相等，因为第一次渲染写入模板测试值时，被遮挡部分是没有写入的。
将值不相等的部分渲染出来，则实现了次效果。

接下来进入实现。

你需要在角色shader上面增加此段代码，含义为，写入模板，数值为2，Comp Always 意思 GPU 为所有像素的模板测试执行的操作。后面两个是通过了模板和深度测试后替换成2，没有通过深度通过模板了也设置成2 。反正只要深度没通过的，其它的模板值全设置成2 。这样方便后面做对比。

在renderFeature这里，我直接用了内置的增加pass的，懒得再写了。
设置在后处理之前添加pass。
内置的需要设置LayerMask，大家需要将角色设置成相应的layer，要不然就自己实现一下renderFeature。
添加材质。
深度测试始终可以通过。
模板测试设置成和角色设置的相同的数值。
然后只在不相等的情况下进行渲染。
这样就实现了相应的效果。

轮廓shader也只是一个简单的fresnel效果，列一下。

Shader "Universal Render Pipeline/ROLE/RoleOutLine"

    Properties
    
        [MainTexture] _BaseMap ("Albedo", 2D) = "white"  
        [MainColor] _BaseColor ("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        
        _Cutoff ("Alpha Cutoff", Range(0.0, 1.0)) = 0.5

        _VertexOffset ("顶点偏移", Float) = 0
        _Power("Power", Range(0.0, 10.0)) = 1
        _FresnelIntensity("FresnelIntensity", Range(0.0, 5.0)) = 1
        
        _Cull ("Cull", Int) = 2
    

    SubShader
    
        Pass
        
            Cull[_Cull]
            ZTest Always
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

            HLSLPROGRAM

            #pragma exclude_renderers gles gles3 glcore
            #pragma target 4.5

            //--------------------------------------
            // GPU Instancing
            #pragma multi_compile_instancing
            #pragma instancing_options renderinglayer
            #pragma multi_compile _ DOTS_INSTANCING_ON

            #pragma vertex LitPassVertex
            #pragma fragment LitPassFragment

            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"
            //需要光照系统时增加此引入
            // #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl"

            struct Attributes
            
                float4 positionOS : POSITION;
                float3 normalOS : NORMAL;
                float4 tangentOS : TANGENT;
                float2 texcoord : TEXCOORD0;
                UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
            ;

            struct Varyings
            
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 positionCS : SV_POSITION;
                float3 normalWS : TEXCOORD1;
                float3 positionWS : TEXCOORD2;
                UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
            ;

            TEXTURE2D(_BaseMap);        SAMPLER(sampler_BaseMap);

            CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
            half4 _BaseColor;
            half4 _BaseMap_ST;
            half _Cutoff;
            half _VertexOffset;
            half _Power;
            half _FresnelIntensity;
            CBUFFER_END

            // Used in Standard (Physically Based) shader
            Varyings LitPassVertex(Attributes input)
            
                Varyings output = (Varyings)0;

                UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(input);
                UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(input, output);

                VertexNormalInputs normalInput = GetVertexNormalInputs(input.normalOS, input.tangentOS);

                //通过法向偏移顶点
                half3 positionOS = input.positionOS.xyz;
                positionOS += input.normalOS * _VertexOffset;

                output.positionCS = TransformObjectToHClip(positionOS);
                output.uv = TRANSFORM_TEX(input.texcoord, _BaseMap);
                output.normalWS = normalInput.normalWS;
                output.positionWS = TransformObjectToWorld(positionOS);

                return output;
            

            half4 LitPassFragment(Varyings input) : SV_Target
            
                UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(input);
                //---------------输入数据-----------------
                float2 UV = input.uv;
                half3 viewDirWS = normalize(GetWorldSpaceViewDir(input.positionWS));

                half fresnel = saturate(1.0 - dot(input.normalWS, viewDirWS));
                fresnel = pow(fresnel, _Power);

                half4 color = _BaseColor * _FresnelIntensity;
                // clip(color.r - _Cutoff);

                return half4(color.rgb, fresnel);
            
            ENDHLSL

        
    

    FallBack "Hidden/Universal Render Pipeline/FallbackError"
    // CustomEditor "UnityEditor.Rendering.Universal.ShaderGUI.RoleShader"

就这么简单，你们学废了吗。