个人学习笔记 ——【技术美术百人计划】图形 3.1 深度与模板测试 传送门效果示例

个人学习笔记 ——【技术美术百人计划】图形 3.1 深度与模板测试 传送门效果示例

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B站：

【技术美术百人计划】图形 3.1 深度与模板测试 传送门效果示例

PPT：

图形 3.1 深度与模板测试

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模板测试

一、什么是模板测试？

左图为颜色缓冲区中的一张图，在模板缓冲区中我们会给这张图的每一个片元分配一个0-255的数字（8位，默认为0）
中、右图可以看到，我们修改了一些0为1，通过自定义的一些准则；
如果是1则输出
------不是则不输出
最后通过模板测试的结果就如右图所示

1.案例欣赏

传送门效果：可以看到左边传送门内的景象正是右侧的场景

Minions讲解的一些效果，例如3D卡牌效果、侦探镜效果等
MinionsArt

二、模板测试是什么？

1. 从渲染管线出发

**

注意：是在逐片元阶段操作

**

Pixel Ownership Test（像素权限测试） ：控制当前屏幕像素的使用权限；
Scissor Test（裁剪测试），根据自定义，在Game/Scence确定要渲染的部分，默认是都渲染；
Alpha Test（透明度测试），提前设置一个透明度预值，只能实现不透明效果和全透明效果；
Stencil Test （模板测试），在输入片段的模板上进行，以确定片段是否该被拒绝；
Depth Tset （深度测试），在输入片段的深度值上进行，以确定片段是否该被拒绝；
Blending（透明度混合），用于实现半透明效果；
Dithering（抖动）；

2. 从逻辑上理解

通过一定条件来判断是对该片元或片元属性执行抛弃操作还是保留操作

//掩码类比于PS，AE中的蒙版遮罩
if（当前模板缓冲参考值&读掩码 比较 模板缓冲区中值&读掩码）{
   
  通过像素
}else{
   
  舍弃像素
}

3. 从书面概念上理解

模板缓冲区：
模板缓冲区与颜色缓冲区和深度缓冲区类似；
模板缓冲区可以为屏幕上的每个像素点保存一个无符号整数值(通常的话是个8位整数)；
这个值的具体意义视程序的具体应用而定；

在渲染的过程中，可以用这个值与一个预先设定的参考值相比较，根据比较的结果来决定是否更新相应的像素点的颜色值；
这个比较的过程被称为模板测试；
模板测试发生在透明度测试（alpha test）之后，深度测试（depth test）之前；
如果模板测试通过，则相应的像素点更新，否则不更新；

三、 基本原理和使用方法

1. 语法表示

Stencil{
   
   Ref referenceValue  //给片元设置参考值取值范围为0——255
   ReadMask readMask   //读取掩码
   WriteMask writeMask  //写入掩码
   Comp comparisonFunction  //比较操作函数
   Pass stencilOperation   //通过模板测试
   Fail stencilOperation   //未通过模板测试
   Zfail stencilOperation  //模板测试通过，深度测试未通过
}

2. ComparisonFunction

3. StencilOperation 更新值

四、 案列讲解

1. 案例一：3D卡牌效果

实现效果

在材质中将ReferenceValue改为0时的效果（模型直接摆放时的显示效果）；
Unity中模板缓冲区默认都是0

1.1 蒙版的shader(StencilMask)

    Properties
    {
   
        _ID("Mask ID", Int) = 1 //一个开放参数可控Mask ID的值
    }
        SubShader
        {
   
            Tags {
    
            	"RenderType"="Opaque" //渲染类型为不透明物体 所以是Opaque
             	"Queue" = "Geometry+1" //渲染队列+1 即默认的一个不透明物体的渲染队列的后面进行这个操作
            }
            ColorMask 0 //颜色遮罩，0就是什么都不输出为透明 可选RGBA0
            ZWrite Off //关闭深度写入，防止显示的东西被深度剔除
            Stencil