UNITY_REVERSED_Z

HLSLSupport.cginc

#if defined(SHADER_API_D3D11) || defined(SHADER_API_PSSL) || defined(SHADER_API_XBOXONE) || defined(SHADER_API_METAL) || defined(SHADER_API_VULKAN) || defined(SHADER_API_SWITCH)
// D3D style platforms where clip space z is [0, 1].
#define UNITY_REVERSED_Z 1
#endif

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
摄像机：

投影矩阵：

程序输出：

Matrix4x4 proj = Camera.main.projectionMatrix;
Debug.LogError(proj);

在这里插入图片描述

Matrix4x4 proj = Camera.main.projectionMatrix;
Debug.LogError(proj);
Matrix4x4 view = Camera.main.worldToCameraMatrix;
Debug.LogError(proj * view);

在这里插入图片描述

不同，所以执行了：GL.GetGPUProjectionMatrix(proj, false);

Matrix4x4 proj = Camera.main.projectionMatrix;
Debug.LogError(proj);
Matrix4x4 view = Camera.main.worldToCameraMatrix;
Matrix4x4 proj2 = GL.GetGPUProjectionMatrix(proj, false);
Debug.LogError(proj2 * view);

在这里插入图片描述
反推矩阵红色矩阵：

在这里插入图片描述

Matrix4x4 proj = Camera.main.projectionMatrix;
Matrix4x4 view = Camera.main.worldToCameraMatrix;
Matrix4x4 proj2 = GL.GetGPUProjectionMatrix(proj, false);
Matrix4x4 D = proj2 * view;
Matrix4x4 m = proj.inverse * D * view.inverse;
Debug.LogError(m);

在这里插入图片描述
最终推导出这个矩阵为：

ok，这就推出了，对于透视矩阵的中变化的红色矩阵了。和正交投影有区别。

然后就是和unity的shader中对应起来：

// Z buffer to linear depth
inline float LinearEyeDepth( float z )
{
    return 1.0 / (_ZBufferParams.z * z + _ZBufferParams.w);
}

_ZBufferParams的定义：

   // Values used to linearize the Z buffer (http://www.humus.name/temp/Linearize%20depth.txt)
    // x = 1-far/near
    // y = far/near
    // z = x/far
    // w = y/far
    // or in case of a reversed depth buffer (UNITY_REVERSED_Z is 1)
    // x = -1+far/near
    // y = 1
    // z = x/far
    // w = 1/far
    float4 _ZBufferParams;

我们看的是or in case of a reversed depth buffer (UNITY_REVERSED_Z is 1)的情况：
所以LinearEyeDepth( float z )：
1.0 / (_ZBufferParams.z * z + _ZBufferParams.w);
带入之后，就和我们验算完全相同，got it。

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在这里插入图片描述
如果是：

inline float Linear01Depth( float z )
{
	return 1.0 / (_ZBufferParams.x * z + _ZBufferParams.y);
}

在这里插入图片描述
则直接再除以最远的f即可，如上式。
而此时：

// or in case of a reversed depth buffer (UNITY_REVERSED_Z is 1)
// x = -1+far/near
// y = 1
// z = x/far
// w = 1/far
float4 _ZBufferParams;

带入x和y，正好和上式子吻合。到此，我们知道了这两个函数：Linear01Depth和LinearEyeDepth的推导全过程。
很有帮助。
总结：顶点着色器中，转换到的只是裁剪空间坐标，不是NDC坐标，在顶点着色器之后，片段着色器之前，硬件自动进行透视除法。
而保存在深度缓存中的深度，则是经过透视除法之后的深度，如果传入的透视矩阵没有z反转的话，则是在-1到1（opengl中），dx则是（0到1），而过经过反转，无论是dx还是opengl则是存储的是经过反转，还经过透视除法之后的深度值。
这点务必搞清楚，否则对这个深度理解不透彻，直接影响后处理等利用深度做文章的效果。

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