【猫猫的Unity Shader之旅】之双面材质和多Pass渲染

　　默认情况下，我们编写的Shader都只对模型的正面进行渲染，因为大多数模型都是封闭的，我们看不到反面。在实际的开发过程中，也经常会遇到需要正反面都渲染的时候，比如开发手游的时候经常需要用一个面片+透明的方式表示远处的植物和围墙，如果我们用默认的单面渲染，从另一面就无法看到，只能通过增加一倍面数来实现。

通过Cull语句实现双面材质

　　实现双面渲染最简单的方法是用Cull Off。“Cull”意为“剔除”，表示去掉看不见的部分(默认是剔除背面)。Cull Off则告诉Unity，这个渲染不需要剔除了，你别多管闲事。下面是一个简单的例子：

Shader "Custom/DoubleTransparent" {
    Properties {
        _MainTint ("Main Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
    }
    SubShader {
        Tags { "Queue" = "Transparent" }
        LOD 200
        Cull Off

        Pass
        {
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
            ZWrite Off
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            uniform float4 _MainTint;

            float4 vert(float4 vertPos : POSITION) : SV_POSITION
            {
                return mul(UNITY_MATRIX_MVP, vertPos);
            }

            float4 frag(float4 vertPos : SV_POSITION) : COLOR
            {
                return _MainTint;
            }
            ENDCG
        }
    } 
    FallBack "Diffuse"
}

　　下面是一个正反两面的渲染效果：

　　　　

　　不过似乎看不出来哪个是正面哪个是反面，如果我们描述的是对称的物体是不需要区分的。然而也有的时候是需要区分，比如我们是做的一块布的效果，布的正面是一些花花绿绿的图案，背面只是简单的纹理，这种需要对正反面进行不同方式的渲染的情况，需要用到多个Pass进行渲染。

多Pass渲染

　　为了实现正反面的不同渲染，我们需要两个Pass进行渲染。第一个使用Cull Back语句，只渲染正面，第二个用Cull Front语句，只渲染背面。代码也非常简单：

Shader "Custom/DoubleTransparent" {
    Properties {
        _FrontColor ("Front Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
        _BackColor ("Back Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
    }
    SubShader {
        Tags { "Queue" = "Transparent" }
        LOD 200

        Pass
        {
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
            ZWrite Off
            Cull Front
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            uniform float4 _BackColor;

            float4 vert(float4 vertPos : POSITION) : SV_POSITION
            {
                return mul(UNITY_MATRIX_MVP, vertPos);
            }

            float4 frag(float4 vertPos : SV_POSITION) : COLOR
            {
                return _BackColor;
            }
            ENDCG
        }

        Pass
        {
            Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
            ZWrite Off
            Cull Back
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            uniform float4 _FrontColor;

            float4 vert(float4 vertPos : POSITION) : SV_POSITION
            {
                return mul(UNITY_MATRIX_MVP, vertPos);
            }

            float4 frag(float4 vertPos : SV_POSITION) : COLOR
            {
                return _FrontColor;
            }
            ENDCG
        }

    } 
    FallBack "Diffuse"
}

　　可以看到两次渲染用了不同的颜色和不同的Cull方式。实际效果如下：

　　　　

结束语

　　利用多个Pass渲染可以很灵活地实现一些效果，多个Pass之间的关系靠Blend来协调。但是多个Pass意味着更多的性能开销。能够做到善用而不滥用，才能成为Shader的高手啊，大家一起努力吧~