Unity中的计算机图形学（四）---三大测试基础

      在第四篇文章中，我们进行了高斯模糊原理讲解和实际操作，接下来我们会重点讲渲染管线中的三大测试，第一篇文章我讲述了写这些文章的初衷，我们还是首先把渲染管线全部流程总体的概括一遍，以Unity为例。然后在看秦大的书，进行有价值的点的解析。因为秦大的书讲的比较底层，也就说讲的比我现在写的还原理还底层。 回到刚才的话题，三大测试的顺序：Alpha、模板测试、深度测试。当然，这里涉及一些计算公式，我在这里会做详细的讲解。

      首先我们从Alpha测试开始。

      Alpha测试：符合条件的Alpha像素显示出来，不符合的去掉。

      在Shader1.0当中我们需要打开AlphaTest通道，然后跟上限制条件，但是在Shader2.0当中，我们可以对于纹理进行直接采样了，所以Alpha值是可以直接得到的。我们在Fragment函数当中可以直接得到，并且进行处理或者叫约束。如下shader代码：

对比我们可以发现变化。我们不需要在Shader的代码中做任何其他处理，值进行Alpha的值的判断就好。

以上就是Vertex and Fragment Shader中对于Alpha值的处理

 

模板测试

模板测试：符合条件的通过，不符合条件的像素丢弃掉。

GBuffer中携带着RGBA、模板信息、深度信息等。

模板测试的比较函数和过程：

if（referenceValue & readMask comparisonFunction stencilBufferValue & readMask）

像素将进行怎样的操作

else

抛弃像素

referenceValue：当前的值

readMask：读遮罩

stencilBufferValue：GBuffer当中的值

 

Ref用来设定参考值referenceValue，这个值是用来和模板缓存中的stencilValue值进行比较的，referenceValue是一个取值范围为0--255的整数。

readMask：默认情况下值为255，其取值范围也是0-255，在默认情况下是（1111 1111），在&（与）运算情况下不对referenceValue以及stencilValue产生影响。

255也就是1111，1111与上任何，等于任何本身。

而Comparison 的取值为：Greater、GEqual、Less、LEqual、Equal、NotEqual、Always、Never 

更新操作：

Pass：是定义当模板测试（和深度测试）通过时，根据（stencilOperation值）对模板缓冲值（stencilBufferValue值）进行处理，默认值是：keep

Fail：是定义当模板测试（和深度测试）失败时，根据（stencilOperation值）对模板缓冲值（stencilBufferValue值）进行处理，默认情况下是Keep

ZFail：定义当模板测试通过而深度测试失败时，则根据（stencilOperation值）对模板缓冲值（stencilBufferValue）进行处理，默认值是Keep

Keep:保持原来不变

Zero:让模板中的值变为0

Replace：设置的refValue的值替换掉stencilValue

IncrSat：自动增加1，一直到255，就不再改变

DecrSat：自动减少1，一直减少到0，就不再改变

Invert：模板缓存里面的值位取反

IncrWrap：自动增加，达到255了就变成0，循环

DecrWrap：自动减一，达到0，自动变成255，在开始，循环

我们来做一个墙面穿透的例子

场景如下

Shader代码批注如下：

Front：前面的小球，

中间的Cube：

最后面的Back的Cube