【Unity中的屏幕坐标:ComputeScreenPos/VPOS/WPOS】
1、通过 VPOS / WPOS 语义获取。
VPOS 是 HLSL 中 对 屏幕 坐标 的 语义, 而 WPOS 是 Cg 中 对 屏幕 坐标 的 语义。
上面的Shader,得到的效果如图:
VPOS/ WPOS 的 z 分量 范围是[ 0, 1], 在 摄像机 的 近 裁剪 平面 处, z 值 为 0, 在 远 裁剪 平面 处, z 值 为 1。
对于 w 分量, 我们 需要 考虑 摄像机 的 投影 类型。 如果 使 用的 是 透视 投影, 那么 w 分量 的 范围是 [1/Near, 1/Far], Near 和 Far 对应 了 在 Camera 组件 中 设置 的 近 裁剪 平面 和 远 裁剪 平面 距离 摄像机 的 远近; 如果 使 用的 是 正交 投影, 那么 w 分量 的 值 恒 为 1。
2、通过 ComputeScreenPos 获取。
这个函数在 UnityCG.cginc 里被定义。
首先 在 顶点 着色 器 中将 ComputeScreenPos 的 结果 保存 在 输出 结构 体中。
然后 在 片 元 着色 器 中进 行 一个 齐 次 除法 运算 后 得到 视 口 空间 下 的 坐标。
视 口 空间 中的 坐标, 公式 如下:
上面 公式 的 思想 就是, 首先 对 裁剪 空间 下 的 坐标 进行 齐 次 除法, 得到 范围 在[ − 1, 1] 的 NDC, 然后 再将 其 映射 到 范围 在[ 0, 1] 的 视 口 空间 下 的 坐标。
ComputeScreenPos 的 输入 参数 pos 是 经过 MVP 矩阵 变换 后 在 裁剪 空间 中的 顶点 坐标。 UNITY_ HALF_ TEXEL_ OFFSET 是 Unity 在 某些 DirectX 平台 上 使 用的 宏, 在这里 我们 可以 忽略 它。 这样, 我们 可以 只 关注# else 的 部分。_ ProjectionParams. x 在 默认 情况下 是 1( 如果 我们 使用 了 一个 翻转 的 投影 矩阵 的 话 就是 − 1, 但这 种 情况 很 少见)。
参考:
1、《Unity Shader 入门精要》- 4.9.3