Shader-StencilTest(模版测试)

模版测试较为复杂，它不像Alpha测试一样，单单通过简单的大于小于等运算符来比较，但是和Alpha测试一样，都是测试像素点，符合要求的就渲染，不符合要求的就不渲染。了解模版测试，需要理解较多术语:

1.GBuffer：几何缓冲,相当于一个容器

2.RefenceValue：模版值，Guffer中的像素点就是与这个值按位与后进行比较

3.stencilOperation：比较后进行的操作

4.ReadMask|WriteMask：读遮罩|写遮罩

理解了以上的术语，那么模版测试的公式就差不多可以理解了：其公式为:

referenceValue&readMask comparisonFunction stencilBufferValue&readMask

如果满足了以上公式，就会通过模版测试，反之亦然。

emmmm。。。。。博主还是感觉口说不如实践，下面用一个穿墙透视的例子来帮助读者理解模版测试

1.首先，在场景中新建三个Cube，并调整位置，使其分别在前，中，后三个位置，并且其大小顺序为中>前>后。

如图所示:

2.新建三个材质与三个Shader，将三个Shader拖到三个材质上，并将三个材质分别拖到三个游戏物体上。

3.编写最前面游戏物体的Shader，如下:

Shader "Hidden/StencilTestFront"
{
	Properties
	{
		_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
	}
	SubShader
	{
		ZWrite Off  //深度测试，这里不作解释，不理解的可以去unity官方文档上查阅
		Pass
		{
		//CompareFunction：
		//Greater 	当GBufffer中的值大于Ref的值时才渲染(这里指的是公式中按位与之后的结果的比较，后面都是指的这个，以后不再说明)
		//GEqual 	当GBufffer中的值大于或者等于Ref的值时才渲染
		//Less 	...小于...
		//LEqual 	...小于或者等于...
		//Equal 	...等于...
		//NotEqual 	...不等于...
		//Always 	总是通过
		//Never 	总是不通过


		//Operator：
		//Keep 	保持GBuffer中的值不变
		//Zero 	将0写入GBuffer
		//Replace 	替换GBuffer中的值为Ref。
		//IncrSat   递增GBuffer中的值，如果该值等于255，则保持不变
		//DecrSat 	递减GBuffer中的值，如果该值等于0，则保持不变
		//Invert 	按位取反GBuffer中的值
		//IncrWrap 	递增GBuffer中的值，如果该值等于255，则变成0
		//DecrWrap 	递减GBuffer中的值，如果该值等于0，则变成255
			Stencil
			{
				Ref 2  //设置参考值为2
				Comp always   //让模版测试总是通过
				Pass replace	//如果上面模版测试通过，就将GBuffer中的值替换为Ref的值
			}
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			
			#include "UnityCG.cginc"

			struct appdata
			{
				float4 vertex : POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};

			struct v2f
			{
				float2 uv : TEXCOORD0;
				float4 vertex : SV_POSITION;
			};

			v2f vert (appdata v)
			{
				v2f o;
				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
				return o;
			}
			
			sampler2D _MainTex;

			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
			{
				fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
				return col;
			}
			ENDCG
		}
	}
}

4.编写middle的Shader，代码如下:

Shader "Hidden/StencilTestMiddle"
{
	Properties
	{
		_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
	}
	SubShader
	{
		// No culling or depth
		//Cull Off ZWrite Off ZTest Always

		Pass
		{
			Stencil
			{
				Ref 2
				Comp NotEqual
			}
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			
			#include "UnityCG.cginc"

			struct appdata
			{
				float4 vertex : POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};

			struct v2f
			{
				float2 uv : TEXCOORD0;
				float4 vertex : SV_POSITION;
			};

			v2f vert (appdata v)
			{
				v2f o;
				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
				return o;
			}
			
			sampler2D _MainTex;

			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
			{
				fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
				// just invert the colors
				//col.rgb = 1 - col.rgb;
				return col;
			}
			ENDCG
		}
	}
}

5.编写Back的Shader,代码如下:

Shader "Hidden/StencilTestBack"
{
	Properties
	{
		_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
	}
	SubShader
	{
		// No culling or depth
		//Cull Off ZWrite Off ZTest Always

		Pass
		{
			Stencil
			{
				Ref 2
			}
			CGPROGRAM
			#pragma vertex vert
			#pragma fragment frag
			
			#include "UnityCG.cginc"

			struct appdata
			{
				float4 vertex : POSITION;
				float2 uv : TEXCOORD0;
			};

			struct v2f
			{
				float2 uv : TEXCOORD0;
				float4 vertex : SV_POSITION;
			};

			v2f vert (appdata v)
			{
				v2f o;
				o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
				o.uv = v.uv;
				return o;
			}
			
			sampler2D _MainTex;

			fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
			{
				fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
				// just invert the colors
				//col.rgb = 1 - col.rgb;
				return col;
			}
			ENDCG
		}
	}
}

完成之后，即可查看效果:

Shader-StencilTest(模版测试)

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