Unity3D学习笔记12——渲染纹理

1. 概述

在文章《Unity3D学习笔记11——后处理》中论述了后处理是帧缓存（Framebuffer）技术实现之一；而另外一个帧缓存技术实现就是渲染纹理了。通常来说，我们渲染的场景会直接显示到屏幕的颜色缓冲区，但其实纹理和屏幕一样都是二维的，通过把场景渲染到纹理，可以实现很多特别的三维应用场景。三维渲染引擎中，通常给相机封装一个渲染目标（Render Target）的接口，如果不设置，就渲染到屏幕；如果将其设置成一个纹理对象，就渲染到纹理。

2. 详论

一个渲染纹理的例子是镜面效果。镜面效果的原理是，在正常渲染场景之外，额外再离屏渲染一张纹理图，渲染的内容是镜面面前的场景；然后，将这个渲染纹理传递到镜面物体上，左右颠倒绘制出来。

案例非常简单，甚至不需要脚本。首先我们创建一个quad网格作为镜面，并且在镜面前放置一些三维物体：

然后创建一张渲染纹理:

接着在场景中创建渲染到纹理的相机。将相机的渲染目标设置成刚刚创建的渲染纹理,同时也应该调整相机的位置和旋转，使其于观察方向相反：

修改镜面物体上的材质，使其调用的Shader为：

Shader "Custom/Mirrior"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
   
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;    
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
                o.uv.x = 1 - o.uv.x;
         
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                // sample the texture
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);         
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}
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Shader的内容非常简单，给Shader传入渲染纹理，给横向的纹理坐标取反，最后得到一个左右颠倒的效果图：

3. 问题

大部分介绍渲染纹理的文章，基本上都是这个案例。但是我觉得这个只是略具意思而已。

1. 单从案例本身来说，渲染纹理需要相机的支持，但相机的位置和旋转影像最终镜面的效果。当然我们可以根据实际的效果来调整，但最好根据镜面的成像原理算出合理的参数。
2. 渲染纹理实际上是通过相机把场景又给渲染了一遍。渲染批次加倍，所以渲染纹理往往是比较耗费性能的。有时需要控制一些物体进入镜面，一些物体不用进入，那么就要用到Unity的Layer(图层)设置了。

代码地址