這篇文章主要介紹unity3d如何實(shí)現(xiàn)基于屏幕空間的描邊，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

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Outline(Based on Image Space)

由于壓縮圖片效果不好，建議在私人博客查看原圖：

Outline based on Image Space      yuyujunjun.github.io

圖中的碎面特效在淺色背景下效果不明顯。而如果在unity編輯器中選中該物體，unity會(huì)給它進(jìn)行描邊，而這個(gè)效果比較符合要求。

 

 

描邊方法多樣，原理大多都通俗易懂，這篇文章重點(diǎn)是介紹一些unity與之相關(guān)的API。

優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

1. 可以描繪出對(duì)象身上一切鏤空的部位，不論是內(nèi)邊界還是外邊界。

2. 可以根據(jù)需要判斷遮擋（無(wú)非就是多添加一個(gè)紋理緩存）

不足

無(wú)法判斷法向量突變的“邊界”，所以如果只使用這個(gè)方法，和卡通渲染給人的感覺(jué)可能會(huì)不同。

基本原理

倒過(guò)來(lái)想，對(duì)于圖像中的某個(gè)對(duì)象（比如說(shuō)，那個(gè)球），如果我們要對(duì)它進(jìn)行描邊，我們需要它的邊界位置，邊界大小和邊界顏色。

而從正面想，我們想要給一幅圖像上的一片像素點(diǎn)組成的形狀進(jìn)行描邊。首先我們需要獲取該形狀在圖像上的位置，隨后我們對(duì)它邊界處的像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，這個(gè)步驟很自由，因?yàn)槔碚撋夏憧梢杂酶魇礁鳂拥臉?biāo)定方法，標(biāo)定各式各樣的形狀，只要保證在GPU上并行實(shí)現(xiàn)即可，最后我們?cè)賹⑦@些標(biāo)定位置的像素點(diǎn)覆蓋到原圖像上，即可進(jìn)行描邊。

步驟
第一步：

這一步就是記載其位置，圖示只是為了便于說(shuō)明，所以用了一張常規(guī)的渲染結(jié)果。實(shí)際上我們最終使用的是其深度圖，深度圖的好處是，深度圖變相標(biāo)明了有對(duì)象的區(qū)域和沒(méi)有對(duì)象的區(qū)域。沒(méi)有對(duì)象的區(qū)域深度值當(dāng)然全部都為1。

第二步:

第二步我們將第一步獲取到的圖片的邊界進(jìn)行拓展，對(duì)邊界區(qū)域?qū)懭胍粋€(gè)值?？梢钥闯鲞@張圖片相較于上一張“粗獷”了許多。

關(guān)于如何判斷是否是該物體的邊界，因?yàn)槲覀兩弦粡垐D片已經(jīng)標(biāo)明了對(duì)象區(qū)域和非對(duì)象區(qū)域，那么我們只需要對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)周?chē)蓸?，如果周?chē)邢袼攸c(diǎn)在對(duì)象區(qū)域內(nèi)，則該像素點(diǎn)應(yīng)該為邊界。

這里有一個(gè)小trick，只要周?chē)蓸拥狞c(diǎn)的值加起來(lái)不為0，則可以判斷其為邊界。

代碼如下：

fixed4 col1 = tex2D(_MainTex,i.screenPos.xy); fixed4 col2 = tex2D(_MainTex,float2(i.screenPos.x + 4/_ScreenParams.x,i.screenPos.y)); fixed4 col3 = tex2D(_MainTex,float2(i.screenPos.x - 4/_ScreenParams.x,i.screenPos.y)); fixed4 col4 = tex2D(_MainTex,i.screenPos.xy); fixed4 col5 = tex2D(_MainTex,float2(i.screenPos.x ,i.screenPos.y+ 4/_ScreenParams.y)); fixed4 col6 = tex2D(_MainTex,float2(i.screenPos.x ,i.screenPos.y- 4/_ScreenParams.y)); if((col1.x + col1.y + col1.z  + col2.x + col2.y + col2.z + col3.x + col3.y + col3.z + col4.x + col4.y + col4.z + col5.x + col5.y + col5.z+ col6.x + col6.y + col6.z)>0.01)  return fixed4(_OutlineColor.rgb,i.vertex.z);

有趣的是，這一步可以非常復(fù)雜，而這里只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的擴(kuò)張。

第三步：

第三步我們便將邊界處的像素疊加上去，這時(shí)候，第一步的結(jié)果起了不同的作用。在第二步中，第一步的結(jié)果的目的是標(biāo)識(shí)物體位置以便于第二步勾畫(huà)邊界，而在第三步中，是為了和第二步的結(jié)果作減法來(lái)告訴我們哪些地方不是邊界，而是對(duì)象本身。

注意事項(xiàng)

雖然以上兩張圖（一張標(biāo)定位置，一張標(biāo)定邊界）就可以完成基于圖形空間的描邊，但事實(shí)上如果需要判斷遮擋性或者為邊界添加特殊的輔助效果，大可以再增加一些緩存，這個(gè)自己權(quán)衡就好。

部分代碼（API介紹）

使用替換的著色器對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行渲染

功能：相機(jī)會(huì)照常渲染場(chǎng)景，但是場(chǎng)景中的物體會(huì)使用你所規(guī)定的shader渲染。

這個(gè)功能的用處是：比如說(shuō)，需要渲染一張場(chǎng)景法線信息的貼圖，或者我們上面提到的我們要渲染的場(chǎng)景深度信息的貼圖。

這個(gè)功能對(duì)應(yīng)了兩個(gè)API，分別是：

Camera.RenderWithShader(Shader shader,string replacementTag) Camerea.SetReplacementShader(Shader shader,string replacementTag)

解釋一下replacementTag的用處，如果該tag為空，那么該相機(jī)能渲染的所有對(duì)象都會(huì)使用我們所定制的shader。如果有值，那么該相機(jī)只會(huì)渲染擁有特定Tag的材質(zhì)。比如：

Camerea.SetReplacementShader(depthshader,"RenderType")

相機(jī)只會(huì)渲染Render Type和depthshader的Render Type值相同的物體。

unity Shader中，如下方法指定shader的tag：

Tags { "TagName1" = "Value1" "TagName2" = "Value2" }

在Replacement Shader中，可以有多個(gè)subshader。對(duì)于一般的shader來(lái)說(shuō)，subshader從上到下執(zhí)行，如果第一個(gè)subshader由于硬件原因無(wú)法被執(zhí)行，則會(huì)執(zhí)行下一個(gè)，直到可以執(zhí)行為止。

而這里的subshader發(fā)揮著類(lèi)似的作用，如果subshader中有ReplacementTag，那么該subshader就會(huì)用于渲染真實(shí)場(chǎng)景的物體中，tag值和此subshader 的tag值相同的物體。

使用特定著色器將原始圖像拷貝到新圖像上

Graphics.Blit(RenderTexture src,RenderTexture dst,Material mat)

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