在Unity中，一般有两种方式来实现“透明”效果。
第一种，是比较霸道的透明度测试。对于不满足透明度测试的片元会直接舍弃。与其叫它透明，我觉得用“镂空”来形容它更合适。因为它的实现效果是下面这样：
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第二种，才可以得到真正的半透明效果，我们管它叫透明度混合
文章图片
在学习OpenGL的时候，就明白了当开启透明混合时，渲染顺序是非常重要的。因为需要关闭深度写入，不然就会直接舍弃掉后面的那些本能通过透明面看到的片元。
那么正确的渲染顺序应该是怎么样呢：
（1）先渲染场景中所有的不透明物体，并且开启他们的深度测试和深度写入。
（2）把半透明物体按照他们距离摄像机的远近进行排序，然后按照从后往前的顺序渲染这些半透明物体，并且开启他们的深度测试，关闭深度写入
当模型物体之间有循环遮挡之类的情况时，引擎这时一般会将复杂的模型拆分成可以独立排序的多个子模型。
而在Unity中，提供了渲染队列这一解决方案。
| 名称 | 队列 索引号 | 描述 |
|---|---|---|
| Backgroud | 1000 | 这个渲染队列会在任何其他队列之前被渲染，我们通常使用该队列来渲染那些需要绘制在背景上的物体 |
| Geometry | 2000 | 默认的渲染队列，大部分物体都使用这个队列，不透明物体使用这个队列 |
| AlphaTest | 2450 | 需要透明度测试的物体使用这个队列。在Untiy5中它从Geometry队列中被单独分出来，这是因为在所有不透明物体渲染之后再渲染他们会更高效 |
| Transparent | 3000 | 这个队列中的物体会在所有Geometry和AlphaTest物体渲染后，再按照从后往前的顺序渲染。任何使用了透明度混合的物体都应该使用该队列 |
| Overlay | 4000 | 该队列用于实现一些叠加效果。任何需要再最后渲染的物体都应该使用该队列 |
// Upgrade NOTE: replaced '_Object2World' with 'unity_ObjectToWorld'
// Upgrade NOTE: replaced 'mul(UNITY_MATRIX_MVP,*)' with 'UnityObjectToClipPos(*)'Shader "Unlit/AlphaTest"
{
Properties
{
_Color ("Main Tint",Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_Cutoff("Alpha Cutoff",Range(0,1)) = 0.5//透明度测试阈值
}
SubShader
{
Tags{"Queue"="AlphaTest" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="TransparentCutout"}
//使用AlphaTest渲染队列
//InoreProjector表示这个Shader不会受到投影器的影响
//RenderType表示将此Shader归入TransparentCutout组中
//使用了透明度测试的Shader都应该使用这三个标签
Pass
{
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}
CGPROGRAM#pragma vertex vert
#pragma fragment frag#include "Lighting.cginc"fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
//用于得到纹理的缩放和平移值
fixed _Cutoff;
//透明度测试阈值struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
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 = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
return o;
}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
//Alpha(透明度)测试
clip(texColor.a - _Cutoff);
//等同于
// 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
}
}
Fallback "Transparent/Cutout/VertexLit"
}Shader "Unlit/AlphaBlend"
{
Properties
{
_Color ("Main Tint",Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_AlphaScale("Alpha Scale",Range(0,1)) = 1
}
SubShader
{
Tags{"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent"}
//使用Transparent渲染队列
//InoreProjector表示这个Shader不会受到投影器的影响
//RenderType表示将此Shader归入Transparent组中
//使用了透明度测试的Shader都应该使用这三个标签
Pass
{
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}ZWrite off//关闭深度写入
Blend SrcAlpha oneMinusSrcAlpha
//源颜色的混合因子设为SrcAlpha，把目标颜色的混合因子设为oneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM#pragma vertex vert
#pragma fragment frag#include "Lighting.cginc"fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
//用于得到纹理的缩放和平移值
fixed _AlphaScale;
//透明度混合struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
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 = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
return o;
}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
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,texColor.a*_AlphaScale);
}
ENDCG
}
}
Fallback "Transparent/VertexLit"
}由于Unity默认是开启背面剔除的，所以透明时，会看不到本身属于这个物体的背面。
我们想得到正确的效果，还需要关闭背面剔除。同时，对于使用透明度混合的物体，仅仅关闭背面剔除是无法得到正确的渲染关系的。因此需要多用一个Pass去渲染两面。第一个Pass用于渲染背面，第二个Pass只用于渲染正面。由于Unity会按照顺序执行Pass，所以总是会得到背面先被渲染的结果，也就保证了正确的渲染关系。
Shader "Unlit/AlphaTestBothSided"
{
Properties
{
_Color ("Main Tint",Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_Cutoff("Alpha Cutoff",Range(0,1)) = 0.5//透明度测试阈值
}
SubShader
{
Tags{"Queue"="AlphaTest" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="TransparentCutout"}
//使用AlphaTest渲染队列
//InoreProjector表示这个Shader不会受到投影器的影响
//RenderType表示将此Shader归入TransparentCutout组中
//使用了透明度测试的Shader都应该使用这三个标签
Pass
{
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}
Cull off//关闭面剔除
CGPROGRAM#pragma vertex vert
#pragma fragment frag#include "Lighting.cginc"fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
//用于得到纹理的缩放和平移值
fixed _Cutoff;
//透明度测试阈值struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
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 = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
return o;
}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
//Alpha(透明度)测试
clip(texColor.a - _Cutoff);
//等同于
// 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
}
}
Fallback "Transparent/Cutout/VertexLit"
}效果图：（双面透明度测试）
文章图片
Shader "Unlit/AlphaBlendBothSided1"
{
Properties
{
_Color ("Main Tint",Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Main Tex", 2D) = "white" {}
_AlphaScale("Alpha Scale",Range(0,1)) = 1
}
SubShader
{
Tags{"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent"}
//使用Transparent渲染队列
//InoreProjector表示这个Shader不会受到投影器的影响
//RenderType表示将此Shader归入Transparent组中
//使用了透明度测试的Shader都应该使用这三个标签
Pass //第一个Pass只渲染背面
{
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}Cull Front
ZWrite off//关闭深度写入
Blend SrcAlpha oneMinusSrcAlpha
//源颜色的混合因子设为SrcAlpha，把目标颜色的混合因子设为oneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM#pragma vertex vert
#pragma fragment frag#include "Lighting.cginc"fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
//用于得到纹理的缩放和平移值
fixed _AlphaScale;
//透明度混合struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
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 = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
return o;
}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
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,texColor.a*_AlphaScale);
}
ENDCG
}Pass //第二个Pass只渲染正面
{
Tags {"LightModel"="ForwardBase"}Cull Back
ZWrite off//关闭深度写入
Blend SrcAlpha oneMinusSrcAlpha
//源颜色的混合因子设为SrcAlpha，把目标颜色的混合因子设为oneMinusSrcAlpha
CGPROGRAM#pragma vertex vert
#pragma fragment frag#include "Lighting.cginc"fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
//用于得到纹理的缩放和平移值
fixed _AlphaScale;
//透明度混合struct a2v{
float4 vertex:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
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 = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.worldNormal = UnityObjectToWorldNormal(v.normal);
o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex).xyz;
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord,_MainTex);
return o;
}fixed4 frag(v2f i) : SV_Target{
fixed3 worldNormal = normalize(i.worldNormal);
fixed3 worldLightDir = normalize(UnityWorldSpaceLightDir(i.worldPos));
fixed4 texColor = tex2D(_MainTex,i.uv);
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,texColor.a*_AlphaScale);
}
ENDCG
}
}
Fallback "Transparent/VertexLit"
}【Unity|【Unity Shader】透明效果（透明度测试与透明度混合）】效果图：（双面透明度混合）
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