透明度测试的双面渲染

作者：追风剑情发布于：2016-11-4 21:08 分类：Shader

在现实生活中，如果一个物体是透明的，意味着我们不仅可以透过它看到其他物体的样子，也可以看到它内部的结构。默认情况下渲染引擎剔除了物体背面(相对于摄像机的方向)的渲染图元，而只渲染了物体的正面。如果我们想要得到双面渲染的效果，可以使用Cull指令来控制需要剔除哪个面的渲染图元。

Cull Back | Front | Off

如果设置为Back，那么那些背对着摄像机的渲染图元就不会被渲染，这也是默认情况的剔除状态；如果设置为Front，那么那些朝向摄像机的渲染图元就不会被渲染；如果设置为Off，就会关闭剔除功能，那么所有的渲染图元都会被渲染，但由于这时需要渲染的图元数目会成倍增加，因此除非是用于特殊效果，例如这里的双面渲染的透明效果，通常情况是不会关闭剔除功能的。

透明度测试的双面渲染效果

只需要在Pass的渲染设置中使用Cull指令来关闭剔除即可。

//透明度测试的双面渲染
Shader "Custom/Chapter8-AlphaTestBothSided" {
	Properties {
		_Color ("Main Tint", Color) = (1, 1, 1, 1)
		_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
		_Cutoff ("Alpha Cutoff", Range(0, 1)) = 0.5
	}
	SubShader {
		//Unity5中Queue设置成AlphaTest
		Tags { "Queue"="Geometry" "IgnoreProjector"="true" "RenderType"="TransparentCutout" }
		LOD 200
		Pass {
			Tags {"LightMode"="ForwardBase"}
			
			//关闭剔除功能
			Cull Off
			
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			#include "UnityCG.cginc"
			#include "Lighting.cginc"
			
			fixed4 _Color;
			sampler2D _MainTex;
			float4 _MainTex_ST;
			fixed _Cutoff;
			
			struct a2v {
				float4 vertex : POSITION;
				float3 normal : NORMAL;
				//Unity会将模型的第一组纹理坐标存储到该变量中
				float4 texcoord : TEXCOORD0;
			};
			
			struct v2f {
				float4 pos : SV_POSITION;
				float3 worldNormal : TEXCOORD0;
				float3 worldPos : TEXCOORD1;
				float2 uv : TEXCOORD2;
			};
			
			v2f vert(a2v v) {
				v2f o;
				o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex);
				o.worldNormal = mul(v.normal, (float3x3)_World2Object);
				//Unity5中可用UnityObjectToWorldNormal()函数得到o.worldNormal
				//o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
				o.worldPos = mul(_Object2World, v.vertex).xyz;
				o.uv = v.texcoord.xy*_MainTex_ST.xy+_MainTex_ST.zw;
				//或者调用Unity内建的函数计算o.uv
				//o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
				return o;
			}
			
			fixed4 frag(v2f i) : COLOR {
				fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
				//fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
				fixed3 worldLightDir = normalize(_WorldSpaceLightPos0.xyz);//只适合场景中仅有一个平行光
				fixed4 texColor = tex2D(_MainTex, i.uv);
				clip(texColor.a - _Cutoff);
				//clip函数相当于下面代码的功能
				//if((texColor.a - _Cutoff) < 0.0){
					//discard;
				//}
				fixed3 albedo = texColor.rgb * _Color.rgb;
				fixed3 ambient = UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz * albedo;
				fixed3 diffuse = _LightColor0.rgb * albedo * max(0, dot(worldNormal, worldLightDir));
				return fixed4(ambient + diffuse, 1.0);
			}
			ENDCG
		}
	} 
	//确保我们编写的SubShader无法在当前显卡上工作时可以有合适的代替Shader,
	//还可以保证使用透明度测试的物体可以正确地向其他物体投射阴影
	FallBack "Transparent/Cutout/VertexLit"
}

效果