GrabPass捕捉螢幕紋理

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轉自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_89d90b7c0102va4m.html

最近在看熱扭曲效果，裡面用到了GrabPass。

之前看過官方翻譯版本的說明http://blog.sina.com.cn/s/blog_89d90b7c01019run.html

但是還是無法理解GrabPass{}是捕捉物體後面的螢幕紋理，還是整個螢幕的紋理，至於為什麼，可以看下面的例子，如果你知道原因求分享。。。

 

1.固定管線版本：

Shader "Custom/Grab" { Properties {  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} } SubShader {  // 在所有不透明對象之後繪製自己，更加靠近螢幕  Tags { "Queue" = "Transparent" }  // 通道1：捕捉對象之後的螢幕內容放到_GrabTexture紋理中  GrabPass{}  // 通道2：設定材質  Pass{   // 使用上面產生的紋理，進行顏色反相(1-原材質色)   SetTexture[_GrabTexture]{combine one-texture}  } } FallBack "Diffuse"}

 

效果如下，它是模數型背後的螢幕紋理：

2.頂點，片段版本：

Shader "Custom/GrabAllVF" { Properties {  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} } SubShader {  // 在所有不透明對象之後繪製自己，更加靠近螢幕  Tags{"Queue"="Transparent"}  // 通道1：捕捉螢幕內容放到_GrabTexture紋理中  GrabPass{}   // 通道2：設定材質  Pass{   Name "pass2"   CGPROGRAM   #pragma vertex vert            #pragma fragment frag   #include "UnityCG.cginc"   sampler2D _GrabTexture;   float4 _GrabTexture_ST;   // 片段程式的輸入   struct v2f {                float4  pos : POSITION;                float2  uv : TEXCOORD0;            };   v2f vert (appdata_base v)            {                v2f o;                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);    o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _GrabTexture);                return o;            }   float4 frag (v2f i) : COLOR            {    half4 texCol = tex2D(_GrabTexture, float2(1-i.uv.x , 1-i.uv.y));    // 顏色反相，便於觀察效果                return 1 - texCol;            }   ENDCG  } } FallBack "Diffuse"}

 

效果如下：取到的是全屏的紋理：

1和2為什麼取到的螢幕紋理不一樣呢？

 

3.使用vf的方式，只擷取物體後面的螢幕紋理，後面的扭曲效果會用到此方式，代碼如下：

Shader "Custom/GrabVF" { Properties {  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} } SubShader {  // 在所有不透明對象之後繪製自己，更加靠近螢幕  Tags{"Queue"="Transparent"}  // 通道1：捕捉對象之後的螢幕內容放到_GrabTexture紋理中  GrabPass{}   // 通道2：設定材質  Pass{   Name "pass2"   CGPROGRAM   #pragma vertex vert            #pragma fragment frag   #include "UnityCG.cginc"   sampler2D _GrabTexture;   float4 _GrabTexture_ST;   struct v2f {                float4  pos : POSITION; // 輸入的模型空間中，頂點座標資訊                float4  uv : TEXCOORD0; // 材質資訊也包含了xyzw，通常只用xy，但是這裡由頂點產生            };   v2f vert (appdata_base v)            {                v2f o;    // 從模型座標-全局座標-視座標-（視覺平截體乘以投影矩陣並進行透視除法）-剪裁座標                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);    // 【自動產生紋理】通過輸出的pos計算的紋理資訊    // 【解決平台差異】D3D原點在頂部（本機需要讓y縮放乘以-1），openGL在底部                #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP    float scale = -1.0;    #else    float scale = 1.0;    #endif    // pos的範圍是【-1,1】+1為【0,2】，乘以0.5變成uv的範圍【0,1】    // 不清楚為什麼這樣寫，但是標準的寫法就是這樣    o.uv.xy = (float2(o.pos.x, o.pos.y*scale) + o.pos.w) * 0.5;    o.uv.zw = o.pos.zw;                  return o;            }   float4 frag (v2f i) : COLOR            {    // 對_GrabTexture紋理進行取樣，進行2D紋理映射尋找，後面傳入的一定要四元紋理座標。    // UNITY_PROJ_COORD傳入四元紋理座標用於給tex2Dproj讀取，但是多數平台上，返回一樣的值。    // 【自動產生的紋理UV】類型是float4，使用如下方式進行2D紋理映射尋找    //half4 texCol = tex2Dproj(_GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uv));    // 也可以使用tex2D進行採樣，但是【自動產生的紋理UV】時必須要除以w轉為齊次座標    float last_x = i.uv.x / i.uv.w;    float last_y = i.uv.y / i.uv.w;     half4 texCol = tex2D(_GrabTexture, float2(last_x, last_y));    // 顏色反相，便於觀察效果                return 1 - texCol;            }   ENDCG  } } FallBack "Diffuse"}

 

沒法一口吃個大胖子，學到這裡才發現底層渲染原理很多都不瞭解，還的再仔細看看基礎知識才行啊。

 

註：

補充於2015年1月4日，來自一位網友的提示。

2中的確是將螢幕的紋理賦值到樣本對象GrabTexture上，所以前面的模型顯示整個螢幕的紋理是正常現象。

3中是計算該模型頂點在螢幕座標的紋理資訊，unity封裝的UnityCG.cginc代碼中有：

   

inline float4 ComputeGrabScreenPos (float4 pos) {      #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP      float scale = -1.0;      #else      float scale = 1.0;      #endif      float4 o = pos * 0.5f;      o.xy = float2(o.x, o.y*scale) + o.w;      o.zw = pos.zw;      return o;    }

 

與3中給o.uv賦值的代碼是一樣的。所以在頂點程式中可以這樣寫：

 

 v2f vert (appdata_base v)    {     v2f o;     // 從模型座標-全局座標-視座標-（視覺平截體乘以投影矩陣並進行透視除法）-剪裁座標     o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);     //o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _GrabTexture);// UV紋理座標集資訊來自螢幕樣本對象     float4 screenUV = ComputeGrabScreenPos(o.pos);//計算該模型頂點在螢幕座標的紋理資訊     o.uv = screenUV.xy/screenUV.w;     return o;    }

 

嘿嘿，以後我們就可以不用再寫這段代碼了，直接用unity提供的函數ComputeGrabScreenPos，方便！

 

擷取螢幕的紋理，還可以通過攝像機，將渲染的內容寫到RenderTexture中，這樣就可以不使用grabpass，一樣達到擷取螢幕紋理的目標，grabpass比較耗（官方說的，不過我在pc上建立了5000個對象進行測試，沒發現太大差異，手機上沒測過），在手機上比較適合這種方式。實現代碼如下：

 

public class ScreenTexture : MonoBehaviour{    public Camera m_camera;          // 和主攝像機參數一樣的拍照攝像機    private RenderTexture m_tex;    // 攝像機渲染的材質    public Material mat;            // 要控制的材質    void Start()    {        m_tex = new RenderTexture(Screen.width, Screen.height, 16);        m_camera.targetTexture = m_tex;    }    void OnPreCull()    {        mat.SetTexture("_MainTex", m_tex);   // 給shader的主材質賦值，為螢幕紋理    }    void OnPostRender()    {        mat.SetTexture("_MainTex", null);    }}

 

（轉）GrabPass捕捉螢幕紋理