【Unity Shaders】Transparency —— 使用渲染队列进行深度排序

本系列主要參考《Unity Shaders and Effects Cookbook》一书（感谢原书作者），同一时候会加上一点个人理解或拓展。

这里是本书全部的插图。这里是本书所需的代码和资源（当然你也能够从官网下载）。

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写在前面

为了让我们真正明确透明度。我们须要了解一下深度排序。或者说，对象的绘制顺序。Unity同意我们控制一个特定对象绘制到屏幕上的顺序，因此我们能够更好地控制哪些对象应该覆盖在其它对象上。你能够把绘制顺序理解成Photoshop中的图层的概念。

在处理透明度或者相似界面对象的元素时。绘制顺序尤其重要。

本篇将会解说怎样使用Unity内置的标签（tags）来利用这个分层化的方法去渲染你的对象。这是非常重要的，由于你将会更好地控制你的对象是怎样被绘制到游戏界面的。

准备工作

1. 创建一个新的场景，以及两个球体。而且让它们排在一条线上。我们的目标是（没有蛀牙！

   ）。不管它们在3D空间中的实际坐标是什么。我们能够随你所欲地安排它们的绘制顺序。即谁在谁的上面。

2. 为了能够看出改动绘制顺序发生的变化，我们还须要至少两个Shaders。所以，我们创建两个新的Shaders，并能够分别分别命名为Depth001和Depth002。
3. 你的场景应该看起来和以下图片相似。
   
   

实现

Shader部分的代码实际上非常easy；它只须要两行新代码就能够了。

1. 首先我们须要生命这个对象将会被绘制到那个渲染队列中。为了做到这一点，我们须要改动Tags{}块。也就是在SubShader{}的内部：
   

   Tags { "Queue"="Geometry-20" }

2. 然后，我们须要告诉Unity，我们想要自己控制这个对象的渲染顺序，而不想写到深度缓存中。在上一步代码的以下加入例如以下代码：
   

   ZWrite Off

3. 保存。返回Unity查看。你将会发现当中一个球体出如今全部对象的后面，甚至当它的3D空间中的实际坐标在全部对象前面时也是一样。例如以下图所看到的：
   
   

最后，完整代码例如以下：

Shader "Custom/Depth001" {
	Properties {
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
	}
	SubShader {
		Tags { "Queue"="Geometry-20" }
		
		ZWrite Off
		
		LOD 200
		
		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"
}

解释

默认情况下，Unity会基于对象距离摄像机的远近来排序你的对象。因此。当一个对象离摄像机越近，它就会优先绘制在其它更远的对象上面。

对于大多数情况这是有效并合适的，可是在一些特殊情况下。你可能想要自己控制对象的绘制顺序。

而使用Tags{}块我们就能够得到这种控制。

Unity提供给我们一些默认的渲染队列。每个相应一个唯一的值，来指导Unity绘制对象到屏幕上。这些内置的渲染队列被称为Background, Geometry, AlphaTest, Transparent, Qverlay。这些队列不是随便创建的。它们是为了让我们更easy地编写Shader并处理实时渲染的。以下的表格描写叙述了这些渲染队列的使用方法：

渲染队列	渲染队列描写叙述	渲染队列值
Background	这个队列通常被最先渲染。	1000
Geometry	这是默认的渲染队列。它被用于绝大多数对象。 不透明几何体使用该队列。	2000
AlphaTest	通道检查的几何体使用该队列。它和Geometry队列不同，对于在全部立体物体绘制后渲染的通道检查的对象，它更有效。	2450
Transparent	该渲染队列在Geometry和AlphaTest队列后被渲染。 不论什么通道混合的（也就是说。那些不写入深度缓存的Shaders）对象使用该队列。比如玻璃和粒子效果。	3000
Overlay	该渲染队列是为覆盖物效果服务的。不论什么最后被渲染的对象使用该队列，比如镜头光晕。	4000

因此，一旦你知道你的对象属于哪一个渲染队列。你就能够指定它的内置渲染队列标签。我们的Shader使用了Geometry队列。因此我们这样写：Tags { "Queue"="Geometry" }。

可是，我们希望告诉我们的对象在我们的Geometry队列中的全部对象后面、Background队列对象的前面被绘制，因此我们改动为Tags { "Queue"="Geometry-20" }。

这样就告诉Unity。我们想要把这个对象当成一个立体物体，可是请在全部其它不透明对象后面渲染。

注意：Geometry相应的队列值是2000，所以"Geometry-20"意味着使用队列值为1980的队列。而数值越小意味着越先被渲染，也就会被后面渲染的对象遮挡。

最后，我们还要在SubShader块中声明ZWrite标签。

这告诉Unity，我们想要重写对象的深度排序。而且我们将会为它指定一个新的渲染队列。

因此。我们就简单的把ZWrite值设为Off。（不设就没有效果）