基本概念
Motion Blur，动态模糊或者运动模糊的介绍可以参考一下这段， 摘抄自这里Motion Blur | Post Processing | 3.2.2
The Motion Blur effect blurs the image in the direction of the Camera’s movement. This simulates the blur effect a real-world camera creates when it moves with the lens aperture open, or when it captures an object moving faster than the camera’s exposure time.
首先需要了解一下相机曝光的概念，曝光时间取决于快门速度，在一段曝光时间内，相机的像素值是累积的。这里提到了动态模糊对应现实相机中的两种情况，一种是相机移动同时保持光圈打开（长时间曝光），第二种是物体移动速度过快超过快门速度，在本质上都是代表在曝光时间内成像发生了比较明显的变化，导致拍摄的结果模糊。不过这未必是坏事，因为人眼也以同样的方式运作，只需要30帧就可以得到流畅的结果，超过这个频率发生的变化同样也会表现为动态模糊。
按照这个理论，下图展示了实际长曝光发生的情况。假设相机从右往左移动，顶部是世界空间物体标尺，下面每条横线展示了每个时刻相机显示的范围，假设曝光时间是t一共4秒，每秒移动一个单位长度。
理论上这4秒有无数个相机时刻，相机像素值需要积分的。但为了方便计算时我们只能使用离散积分处理这里t=0,1,2,3四个时刻，得到最终相机最左侧0点的数值：
同理CameraColor1~3也是一样，值等于当前像素和之前若干像素的平均。
这告诉我们要如何做动态模糊，需要将当前点和之前若干像素取平均值。这有个隐含参数是需要平均的像素点的个数N，这取决于曝光时间，时间越长，t越大需要平均的像素点越多。
动态模糊-历史缓存Blend
首先是比较简单的实现方式，从原理分析出发，那么可以保存这N帧的图像然后对相邻N帧取平均。但直接创建N个缓存贴图成本太高，可以只使用一个缓存用Blend代替：假设当前屏幕输出是x(t)，当前屏幕经过动态模糊处理后的输出是S(t)，那么Blend公式如下：
当a接近于0时，根据这里[1]的推导，最终结果趋向于所有帧的平均。a值越大，历史帧的权重下降得越快，在表现结果上就是残影消失越快。当a=0.1时，结果如下：
实际上指数混合权重下降是很快的，只有a接近0才会分布比较平均，其他时候都是快速下降，这实际上提供了调整N的方法，a越小，N就越大，像素就会和更多的历史帧求平均，模糊效果就越明显。
实现上比较简单，就是需要创建一个常驻的RenderTexture，每帧场景绘制结果后，将结果跟这个中间缓存做Blend，再每次将这个结果写回中间缓存。
贴一下SRP中的实现，需要特别注意的是最后要重新将RenderTarget重置。
if (!accumulationRT || accumulationRT.width != bufferSize.x || accumulationRT.height != bufferSize.y)
{
accumulationRT = new RenderTexture(bufferSize.x, bufferSize.y, 0, useHDR ? RenderTextureFormat.DefaultHDR : RenderTextureFormat.Default);
} else
{
buffer.GetTemporaryRT(
accumulateBlendResultId, bufferSize.x, bufferSize.y, 0, FilterMode.Bilinear, useHDR ? RenderTextureFormat.DefaultHDR : RenderTextureFormat.Default
);
buffer.SetGlobalFloat(accumulateBlendId, settings.motionBlurSettings.blend);
buffer.SetGlobalTexture(accumulateBlendHistoryId, accumulationRT);
Draw(intermediateResult, accumulateBlendResultId, Pass.AccumulatBlend);
Draw(accumulateBlendResultId, accumulationRT, Pass.Copy);
intermediateResult = accumulateBlendResultId;
}
// recover to old render target
buffer.SetRenderTarget(intermediateResult, RenderBufferLoadAction.DontCare, RenderBufferStoreAction.Store);动态模糊-速度映射
另外一种方法不需要使用中间缓存，而是作为一种后处理效果直接在屏幕空间实现，需要计算速度向量，根据重投影来计算像素速度。但因为我们现在没有中间缓存，那么如何找到历史帧对应的屏幕像素点就成了问题，解决方法是重投影。
重投影
重投影（Reprojection）依赖于重建世界空间坐标，具体可以参考我之前的文章Unity SRP世界空间重建_paserity的博客-CSDN博客，思路是：首先根据当前点的像素和深度逆向求出其世界空间位置，再根据前一帧的VP矩阵得到这个空间位置在上一帧渲染的像素位置，这样可以直接在当前渲染贴图内部做查找而不依赖缓存。
分析一下为什么这样可行，首先如果过程中VP矩阵没有变化（只有相机位移变化的情况），那么参考下图，其中P1是当前像素点，重投影得到上一帧的P3像素点。设P4是上一帧中的和P1具有相同的UV的点（对应相机的同一个像素点），并且可以由P2重投影得到。
我们想要的实际上是上一帧的P4渲染的像素，即这一帧中P2的像素，所以需要的速度值是P2-P1，而我们求得的是速度值是P4-P3，很显然这里有P1P2=P3P4。
但还有VP矩阵发生变化的情况，按下图所示，假设物体不动，相机绕着物体旋转了a角，其中P1~P4含义和之前相同。
根据比例关系可以得到：
一般情况下a会很小，因为a代表相机在相邻两帧的旋转角度，这时退化成线性的情况。但是如果a较大，那求出来的速度会偏小很多，这种情况下用重投影会有可观的误差，一般加一个根据相机旋转速度配置的参数来模拟这个cos(a)，因为精确计算成本也很高。
速度映射
根据前面的分析，重投影计算的速度向量可以让我们找到上一帧中的历史像素，理论上可以保存前N帧的VP矩阵依次计算对应的像素位置，但这个开销太大了，所以一般只存了前一帧的VP矩阵，并且假定后面N-1帧的像素速度是一样的。
需要注意的是，重投影不一定保证能找到对应像素，举个最简单的例子，相机旋转看到了物体的背面，但是之前的N帧都没有这个新位置的信息。通过上面的重投影方法也能得到一个像素位置，但是我们要的那个点没通过深度测试，现在记录的是正面的信息不是我们需要的，从而产生问题，这种走样称为Ghosting。
很容易想到可以将上一帧的深度缓存也记录下来，和逆向求出点的深度做比较，只有当逆向深度小于等于上一帧的深度缓存才做平均。但这又要引入新的深度缓存，成本太高了。目前一般使用Neighborhood Clamping来解决问题，后面有空再介绍。
这种方法实现的结果如下：
感觉这种实现的结果不如Blend方式的精细，变化不够光滑，不过也能看。
贴一下实现的代码：
VaryingsNew BlitPassVertex(Attributes input, uint vid : SV_VertexID)
{
VaryingsNew output;
// todo: use direct position result to replace
//output.positionCS = mul(UNITY_MATRIX_VP, mul(UNITY_MATRIX_M, float4(input.positionOS, 1.0)));
output.positionCS = TransformObjectToHClip(input.positionOS);
output.screenUV = input.baseUV;
output.camera2DepthVector = _CameraDepthPosVector[vid];
return output;
}
float4 VelocityMotionBlurFragment(VaryingsNew input) : SV_TARGET
{
float2 screenUV = input.screenUV;
float bufferDepth = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE_LOD(_CameraDepthTexture, sampler_point_clamp, screenUV, 0);
float bufferLinear01Depth = Linear01Depth(bufferDepth, _ZBufferParams);
float3 camera2Depth = input.camera2DepthVector * bufferLinear01Depth;
float3 worldPos = _WorldSpaceCameraPos + camera2Depth;
float4 previousClipPos = mul(_PreviousViewProjectionMatrix, float4(worldPos, 1.0));
float2 previousUV = (previousClipPos / previousClipPos.w).xy * 0.5 + 0.5;
float2 velocity = (screenUV - previousUV) * _VelocityMotionBlurConfig.x;
float4 color = GetSource(screenUV);
int sampleCount = _VelocityMotionBlurConfig.y;
for (int i = 0; i < sampleCount; ++i)
{
screenUV += velocity;
color += GetSource(screenUV);
}
color /= (sampleCount + 1);
return float4(color.rgb, 1.0);
}动态物体
上面的方法，只能解决静态场景，动态相机的问题，因为我们重投影时只考虑了VP矩阵，这很高效，因为VP矩阵是帧共用的。但这也导致如果物体发生了移动，通过上面的方法重投影得到的像素位置不变。而要支持动态物体，必须知道物体本身M矩阵的数据，因为只有M矩阵记录了物体的位移。而M矩阵是物体级别的，没法在后处理统一计算，只能单独用一个Pass渲染。需要将渲染的结果保存到一张速度贴图（velocity texture）中。
我们需要添加这样的一个Pass：每次渲染完成时，获取当前像素点的模型空间位置，从UnityPerDraw的CBuffer中获取当前像素上一帧的M矩阵，根据上一帧的MVP计算得到上一帧的像素空间位置，然后做差值就得到速度向量，将向量写入到速度缓存中。
参考资料：
[1]High Quality Temporal Supersampling