物体相交

利用深度图来做效果，不提供数学原理，只提供Shader脚本实现。

思路

已知需要渲染物体的深度信息，通过与_CameraDepthTexture纹理中的深度值进行一些计算或者判定即可完成相交的效果。

计算方式：在视图(View)坐标系下，假设物体深度值为eyeZeyeZeyeZ，深度缓存中的深度值为sceneZsceneZsceneZ，相交宽度为IntersectionWidthIntersectionWidthIntersectionWidth；通过abs(eyeZ−sceneZ)/InstersectionWidthabs(eyeZ - sceneZ)/InstersectionWidthabs(eyeZ−sceneZ)/InstersectionWidth可以得到[0,n][0, n][0,n]的一个值，将[0,n][0, n][0,n]截断到[0,1][0, 1][0,1]，最后使用lerp函数实现一个过渡。

_CameraDepthTexture纹理记录的是NDC空间下的深度信息，因此需要转到视图(View)空间下。

实现

Shader "Hidden/IntersectionHighlight"
{Properties{_IntersectionColor("Intersection Color", Color) = (1,1,0,0)_IntersectionWidth("Intersection Width", Range(0, 2)) = 0.1}SubShader{Pass{// 关闭深度写入, 否则渲染会出现问题ZWrite Off// 关闭背面剔除, 渲染双面Cull Off// 开blend, 在片段后会进行blend混合Blend SrcAlpha OneTags {"RenderType" = "Opaque"}CGPROGRAM#pragma vertex vert#pragma fragment frag#include "UnityCG.cginc"struct appdata{float4 vertex : POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;};struct v2f{float4 vertex : SV_POSITION;float2 uv : TEXCOORD0;float4 screenPos : TEXCOORD1;float eyeZ : TEXCOORD2;};// 深度缓存图sampler2D _CameraDepthTexture;// 相交颜色fixed4 _IntersectionColor;// 相交宽度float _IntersectionWidth;v2f vert (appdata v){v2f o;// o.vertex为裁剪空间中的点o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);// 返回齐次坐标系下的点, 范围是[0, w]; 其中,w不是viewport的width (ps: 需要与tex2Dproj函数配套使用)o.screenPos = ComputeScreenPos(o.vertex);// 将v.vertex与model和view矩阵相乘, 得到相机到物体的z坐标, 为view坐标系下COMPUTE_EYEDEPTH(o.eyeZ);return o;}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{// UNITY_PROJ_COORD(a)应该是预留的一个接口, 官方解释为大部分平台将返回入参值// SAMPLE_DEPTH_TEXTURE_PROJ(tex, uv)内部调用tex2Dproj(tex, uv), tex2Dproj会将(uv = uv / w)// LinearEyeDepth(depth)将返回depth在view坐标系下的表示, 源码中的_ZBufferParams是相机中far和near两个参数表达式的结果值float screenZ = LinearEyeDepth(SAMPLE_DEPTH_TEXTURE_PROJ(_CameraDepthTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.screenPos)));// 相交计算, abs(物体的深度值 - 深度缓存的深度值) / 长度 => [0, n]的范围 => saturate限制到[0, 1]float diff = saturate(abs(i.eyeZ - screenZ) / (_IntersectionWidth / 2));// (0.0 -> 1.0) => (最亮 -> 最暗), diff => colorreturn lerp(_IntersectionColor, float4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0), diff);}ENDCG}}
}

效果

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