亢安芙 发表于 2025-8-20 13:53:06

【渲染流水线】[逐片元阶段]-[裁剪测试]以UnityURP为例


[*]通过矩形区域限制渲染范围
[*]可有效减少不必要的片元处理‌
【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达
裁剪测试执行流程‌

‌定义裁剪矩形‌


[*]设置基于屏幕坐标系(左下角为原点)的矩形区域:(x_min, y_min, width, height)
[*]坐标系单位为像素,矩形范围外的片元将被丢弃‌1
‌片元位置检测‌


[*]计算当前片元在屏幕空间的位置坐标 (frag_x, frag_y)
边界条件判断‌


[*]若 frag_x < x_min 或 frag_x > x_min + width,丢弃片元
[*]若 frag_y < y_min 或 frag_y > y_min + height,丢弃片元‌
‌通过测试的片元‌


[*]仅保留矩形区域内的片元,进入后续模板/深度测试流程
‌配置方式‌

‌1. UGUI组件配置(无需编码)‌


[*]‌RectMask2D组件‌

[*]添加至UI父物体(如Panel),自动计算子元素的包围盒作为裁剪区域
[*]仅支持矩形裁剪,但性能优于Mask组件(无模板缓冲开销)‌
csharp
// 示例:为UI面板添加裁剪
GameObject panel = GameObject.Find("UIPanel");
panel.AddComponent<RectMask2D>();
‌2. Shader脚本配置(灵活控制)‌

在Shader中启用裁剪并定义区域:
hlsl
SubShader {
    Pass {
      // 开启GPU裁剪指令
      Cull Off
      ZTest Always

      CGPROGRAM
      #pragma vertex vert
      #pragma fragment frag
      // 声明裁剪区域(需在脚本中动态传入)
      uniform float4 _ScissorRect; // (x, y, width, height)

      fixed4 frag (v2f i) : SV_Target {
            // 手动检测片元位置
            if (i.screenPos.x < _ScissorRect.x ||
                i.screenPos.x > _ScissorRect.x + _ScissorRect.z ||
                i.screenPos.y < _ScissorRect.y ||
                i.screenPos.y > _ScissorRect.y + _ScissorRect.w) {
                discard; // 丢弃区域外片元
            }
            return fixed4(1,1,1,1);
      }
      ENDCG
    }
}‌3. C#脚本全局配置(高效API)‌

通过Screen.scissorRect动态设置:
csharp
// 定义裁剪区域(左下角坐标100,100,宽高各300像素)
Rect scissorRect = new Rect(100, 100, 300, 300);
// 启用裁剪
GL.Enable(EnableCap.ScissorTest);
GL.Scissor((int)scissorRect.x, (int)scissorRect.y,
         (int)scissorRect.width, (int)scissorRect.height);
// 渲染操作...
GL.Disable(EnableCap.ScissorTest);// 结束需关闭⚠️ 注意:此方法需在OnPostRender等渲染回调中调用,且要求摄像机为正交模式以保证坐标系匹配‌
‌关键特性对比‌

配置方式适用对象形状支持性能开销灵活性‌RectMask2D‌UGUI元素仅矩形低低‌Shader脚本‌3D模型/粒子任意中高‌GL API‌全屏特效仅矩形最低中实际开发中,UI裁剪首选RectMask2D,3D对象或自定义形状需结合Shader实现;GL接口适用于全屏后处理特效的局部渲染优化‌
【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达

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