Unity shader之RenderType的应用_unity rendertype

Unity Shader 中的 RenderType 是一个重要的标签属性，它定义了该着色器所对应的渲染类型。通过在 Shader 的 SubShader 块内使用 Tags 关键字来声明 RenderType，开发者可以指示Unity引擎如何对待和处理使用该着色器的物体。以下是 RenderType 的主要作用及其影响：

1. 渲染顺序管理

RenderType 决定了物体在渲染管线中的排序。Unity会按照一定的规则对具有不同 RenderType 的物体进行排序，确保正确执行深度测试和混合。例如，通常情况下，不透明物体（Opaque）会在透明物体（Transparent）之前渲染，以保证透明物体能够正确地与已绘制的不透明背景进行混合。

2. 透明度处理

根据 RenderType，Unity会选择相应的透明度混合模式和深度写入策略。例如：

• Opaque 着色器通常不会进行透明度混合，且会写入深度缓冲，适合用于完全不透明的物体。
• Transparent 着色器会进行透明度混合，并根据混合模式（如Alpha Blending）与已绘制像素混合，通常不会写入深度缓冲，适用于半透明或全透明物体。
• TransparentCutout 类似于透明着色器，但仅对具有剪切阈值（cut-off threshold，通常由纹理的Alpha通道控制）的部分进行混合，其余部分被视为不透明。这种类型常用于植被、玻璃窗格等带有透明孔洞的物体。

3. 后处理影响

某些后处理效果可能会根据 RenderType 来决定是否以及如何应用到物体上。例如，某些抗锯齿技术可能仅针对 Opaque 物体进行，而对 Transparent 物体采用不同的处理方式。

4. 性能优化

识别物体的 RenderType 有助于引擎进行性能优化。例如，Unity可以批量处理相同 RenderType 的物体，减少状态切换开销；或者根据 RenderType 选择性地禁用某些光照计算，如对不透明物体关闭背面剔除（Backface Culling）。

5. 渲染替换与定制

RenderType 也支持在运行时动态替换整个场景或部分场景的着色器。通过 Camera.SetReplacementShader 方法，开发人员可以指定一个特定的着色器来替代所有具有指定 RenderType 的物体。这一特性在实现特殊渲染效果（如夜视模式、X光透视等）时非常有用。

6. 引擎内部逻辑

对于某些特定的 RenderType，Unity引擎内部可能存在特定的处理逻辑。例如，Background 类型用于天空盒着色器，引擎会确保其正确地绘制在场景的最远深度；Overlay 类型则用于GUI元素、光晕、闪光等需要叠加在所有其他渲染内容之上的效果。

结论

Unity Shader 中的 RenderType 标签是一个关键的配置项，它直接影响着物体的渲染顺序、透明度处理、后处理应用、性能优化以及引擎内部逻辑。正确设置 RenderType 能确保物体以预期的方式与其他物体、光照和后处理效果交互，并有助于优化整体渲染性能。在编写或修改Shader时，开发者应根据物体的实际视觉特性和渲染需求来选择合适的 RenderType。

以下是一些Unity Shader中RenderType应用的具体实例：

实例1：不透明材质（RenderType=Opaque）

Shader "Custom/OpaqueMaterial" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }

        LOD 200

        CGPROGRAM
        // ... 具体的着色器代码 ...
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}
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在这个例子中，我们创建了一个自定义的不透明材质着色器。通过在 SubShader 块内的 Tags 中声明 RenderType="Opaque"，告知Unity此着色器应用于不透明物体。引擎将按照正确的顺序先渲染此类物体，并使用深度测试和写入深度缓冲。这对于那些没有透明度或需要深度信息（如遮挡关系）的实体模型，如建筑、硬表面道具、角色的非透明服装等，是非常适用的。

实例2：透明材质（RenderType=Transparent）

Shader "Custom/TransparentMaterial" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Alpha ("Transparency", Range(0,1)) = 0.9
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="Transparent" "Queue"="Transparent" }

        LOD 200

        CGPROGRAM
        // ... 具体的着色器代码 ...
        ENDCG

        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha // 指定透明混合模式
    }
    FallBack "Transparent/Diffuse"
}
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这个实例展示了一个透明材质着色器，其 RenderType 设置为 "Transparent"。这类着色器适用于树叶、玻璃、半透明窗帘等需要实现透明效果的物体。由于设置了透明渲染类型，Unity会将其放置在渲染队列的透明阶段，并使用指定的混合模式（如 Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha 表示标准Alpha混合）进行绘制。此外，透明物体通常不会写入深度缓冲，以允许后面的透明物体正确地与前面已经绘制的像素混合。

实例3：透明裁剪材质（RenderType=TransparentCutout）

Shader "Custom/TransparentCutoutMaterial" {
    Properties {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Cutoff ("Alpha Cutoff", Range(0,1)) = 0.5
    }
    SubShader {
        Tags { "RenderType"="TransparentCutout" "Queue"="AlphaTest" }

        LOD 200

        CGPROGRAM
        // ... 具体的着色器代码 ...
        ENDCG

        AlphaTest Greater [_Cutoff] // 指定Alpha裁剪阈值
    }
    FallBack "Transparent/Cutout/Standard"
}
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最后，这是一个透明裁剪（Alpha Test）材质的示例。RenderType="TransparentCutout" 表明该着色器用于具有透明孔洞或边缘透明、内部不透明的物体，如带孔的树叶、栅栏、窗户格等。在这种情况下，Unity会根据指定的Alpha裁剪阈值 _Cutoff 来决定哪些像素应该被绘制（Alpha值大于阈值的像素），哪些应该被剔除。这类物体通常按照“Alpha Test”队列进行渲染，位于不透明物体之后、全透明物体之前，既能利用深度测试提高效率，又能实现特定的透明效果。

这些实例展示了如何根据实际应用场景选择和设置RenderType，以确保Unity正确地处理材质的渲染行为，实现预期的视觉效果并优化性能。

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