【Unity UPR】造个获取深度法线纹理的轮子

news2024/12/27 19:17:37

描边需要深度+法线纹理的加持，效果才能达到最好，但URP下很多版本不支持直接获取_CameraNormalsTexture，而我本人也尝试了一下在12.1.7下偷懒直接拿SSAO里的Depth Normal图，

虽然也能实现吧，但是需要打开SSAO的同时，再在shader中加入指定的Tag为"DepthNormals"的Pass才能实现：

稍微有点麻烦，而且总有种用别人东西的感觉。

那就尝试一下自己动手吧！动手造一个获取深度法线纹理的轮子！

贴一下项目环境：

URP12.1.7

Unity2021.3.8f1

浅看两篇手动获取深度法线纹理的文章：URP深度法线纹理 - 简书 (jianshu.com)和雪风大佬的urp管线的自学hlsl之路第二十四篇科幻扫描效果后篇 - 哔哩哔哩 (bilibili.com)，实现都是依靠build-in底下的shader，然后将绘制出来的纹理传递给URP下自己项目定义的shader使用。

1 定义RenderFeature获取法线深度图

这个是参考了上述的过程，说实话，内容太过复杂。只有不断多学习，多做，每次都好好做备注，总有一天会完全理解的：

using Unity.VisualScripting;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;
using UnityEngine.Rendering.Universal;


public class DepthNormalsFeature : ScriptableRendererFeature
{


    // 定义3个共有变量
    public class Settings
    {
        //public Shader shader; // 设置后处理shader
        public Material material; //后处理Material
        public RenderPassEvent renderPassEvent = RenderPassEvent.BeforeRenderingPostProcessing; // 定义事件位置，放在了官方的后处理之前
    }

    // 初始化一个刚刚定义的Settings类
    public Settings settings = new Settings();
    // 初始化Pass
    DepthNormalsPass depthNormalsPass;
    // 初始化纹理
    RenderTargetHandle depthNormalsTexture;
    // 材质
    Material depthNormalsMaterial;

    // 给pass传递变量，并加入渲染管线中
    public override void Create()
    {
        // 通过Built-it管线中的Shader创建材质，最重要的一步！
        depthNormalsMaterial = CoreUtils.CreateEngineMaterial("Hidden/Internal-DepthNormalsTexture");
        // 获取Pass（渲染队列，渲染对象，材质）
        depthNormalsPass = new DepthNormalsPass(RenderQueueRange.opaque, -1, depthNormalsMaterial);
        // 设置渲染时机 = 预渲染通道后
        depthNormalsPass.renderPassEvent = RenderPassEvent.AfterRenderingPrePasses;
        // 设置纹理名
        depthNormalsTexture.Init("_CameraDepthNormalsTexture");
    }

    //这里你可以在渲染器中注入一个或多个渲染通道。
    //这个方法在设置渲染器时被调用。
    public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, ref RenderingData renderingData)
    {
        // 对Pass进行参数设置（当前渲染相机信息，深度法线纹理）
        depthNormalsPass.Setup(renderingData.cameraData.cameraTargetDescriptor, depthNormalsTexture);
        // 写入渲染管线队列
        renderer.EnqueuePass(depthNormalsPass);
    }
    
}

public class DepthNormalsPass : ScriptableRenderPass
{
    int kDepthBufferBits = 32;                                   // 缓冲区大小
    private RenderTargetHandle Destination { get; set; }         // 深度法线纹理

    private Material DepthNormalsMaterial = null;                // 材质

    private FilteringSettings m_FilteringSettings;               // 筛选设置

    static readonly string m_ProfilerTag = "Depth Normals Pre Pass"; // 定义渲染Tag

    ShaderTagId m_ShaderTagId = new ShaderTagId("MyDepthOnly");    // 绘制标签，Shader需要声明这个标签的tag

    /// <summary>
    /// 构造函数Pass
    /// </summary>
    /// <param name="renderQueueRange"></param>
    /// <param name="layerMask"></param>
    /// <param name="material"></param>
    public DepthNormalsPass(RenderQueueRange renderQueueRange, LayerMask layerMask, Material material)
    {
        m_FilteringSettings = new FilteringSettings(renderQueueRange, layerMask);
        DepthNormalsMaterial = material;
    }

    /// <summary>
    /// 参数设置
    /// </summary>
    /// <param name="baseDescriptor"></param>
    /// <param name="Destination"></param>
    public void Setup(RenderTextureDescriptor baseDescriptor, RenderTargetHandle Destination)
    {
        // 设置纹理
        this.Destination = Destination;
    }

    /// <summary>
    /// 配置渲染目标，可创建临时纹理
    /// </summary>
    /// <param name="cmd"></param>
    /// <param name="cameraTextureDescriptor"></param>
    public override void Configure(CommandBuffer cmd, RenderTextureDescriptor cameraTextureDescriptor)
    {
        // 设置渲染目标信息
        RenderTextureDescriptor descriptor = cameraTextureDescriptor;
        descriptor.depthBufferBits = kDepthBufferBits;
        descriptor.colorFormat = RenderTextureFormat.ARGB32;

        // 创建一个临时的RT（储存深度法线纹理、目标信息和滤波模式）
        cmd.GetTemporaryRT(Destination.id, descriptor, FilterMode.Point);
        // 配置
        ConfigureTarget(Destination.Identifier());
        // 清楚，未渲染时配置为黑色
        ConfigureClear(ClearFlag.All, Color.black);
    }

    // 
    /// <summary>
    /// 后处理逻辑和渲染核心函数，相当于build-in 的OnRenderImage()
    /// 实现渲染逻辑
    /// </summary>
    /// <param name="context"></param>
    /// <param name="renderingData"></param>
    public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData)
    {
        var cmd = CommandBufferPool.Get(m_ProfilerTag);     // 设置渲染标签

        using (new ProfilingSample(cmd, m_ProfilerTag))
        {
            // 执行命令缓存
            context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
            // 清楚数据缓存
            cmd.Clear();

            // 相机的排序标志
            var sortFlags = renderingData.cameraData.defaultOpaqueSortFlags;
            // 创建绘制设置
            var drawSettings = CreateDrawingSettings(m_ShaderTagId, ref renderingData, sortFlags);
            // 设置对象数据
            drawSettings.perObjectData = PerObjectData.None;
            // 设置覆盖材质
            drawSettings.overrideMaterial = DepthNormalsMaterial;

            // 绘制渲染器
            context.DrawRenderers(renderingData.cullResults, ref drawSettings, ref m_FilteringSettings);

            // 设置全局纹理
            cmd.SetGlobalTexture("_CameraDepthNormalsTexture", Destination.id);
        }
        // 执行命令缓冲区
        context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
        CommandBufferPool.Release(cmd);
    }

        // 清除此呈现传递执行期间创建的任何已分配资源。
        public override void FrameCleanup(CommandBuffer cmd)
        {
            if (Destination != RenderTargetHandle.CameraTarget)
            {
                cmd.ReleaseTemporaryRT(Destination.id);
                Destination = RenderTargetHandle.CameraTarget;
            }
        }
}