示例：如何使用 Render Objects Renderer Feature 创建自定义渲染效果

URP 在 DrawOpaqueObjects 和 DrawTransparentObjects Pass 中绘制对象。有时，您可能需要在帧渲染的不同阶段绘制对象，或以不同方式处理和写入渲染数据（如深度和模板缓冲）。Render Objects Renderer Feature 允许您通过特定的层、特定的时间点和特定的覆盖选项来自定义渲染。

本示例介绍如何使用 Render Objects Renderer Feature 创建自定义渲染效果。

示例概述

本示例实现以下效果：

  • 场景中有一个角色。

    角色

  • 当角色被其他 GameObject 遮挡时，Unity 使用不同的材质绘制角色轮廓。

    角色被遮挡

前提条件

本示例需要以下条件：

  • 一个已安装 URP 包的 Unity 项目。

  • Project Settings > Graphics > Scriptable Render Pipeline Settings 指向 URP 资源。

创建示例场景和 GameObject

按照以下步骤创建用于本示例的场景：

  1. 创建一个 Cube，调整 Scale 使其看起来像一堵墙。

    墙壁

  2. 创建一个材质，并使用 Universal Render Pipeline/Lit Shader。设置基础颜色（例如红色），命名为 Character。

  3. 创建一个基本角色并赋予 Character 材质。在本示例中，角色由三个胶囊体组成：中间较大的胶囊体表示身体，两个较小的胶囊体表示手臂。

    角色结构

    为了便于操作，将三个胶囊体作为子 GameObject 归属到 Character GameObject 下。

    角色层级结构

  4. 创建一个新的材质，并使用 Universal Render Pipeline/Unlit Shader。设置基础颜色（例如蓝色），命名为 CharacterBehindObjects。该材质用于当角色被遮挡时的渲染。

现在，场景已准备就绪，可以按照本示例的步骤进行实现。

示例实现

本节假设您已经按照 创建示例场景和 GameObject 章节搭建了场景。

本示例使用两个 Render Objects Renderer Feature：一个用于绘制被遮挡的角色部分，另一个用于绘制未被遮挡的角色部分。

创建 Renderer Feature 以绘制被遮挡的角色

按照以下步骤创建 Renderer Feature 以绘制被其他 GameObject 遮挡的角色部分。

  1. 选择一个 URP Renderer。

    选择 URP Renderer

  2. 在 Inspector 面板中，点击 Add Renderer Feature，选择 Render Objects。

    添加 Render Object Renderer Feature

    在 Name 字段中输入 DrawCharacterBehind 作为新的 Renderer Feature 名称。

  3. 本示例使用 Layer 来过滤需要渲染的 GameObject。创建一个新的 Layer 并命名为 Character。

    创建 Character Layer

  4. 选择 Character GameObject，将其分配到 Character Layer。在 Inspector 面板的 Layer 下拉列表中选择 Character。

    将 Character 赋予 Character Layer

  5. 在 DrawCharacterBehind Renderer Feature 的 Filters > Layer Mask 选项中选择 Character，确保此 Renderer Feature 仅渲染 Character 层的 GameObject。

  6. 在 Overrides > Material 中选择 CharacterBehindObjects 材质，以在角色被遮挡时覆盖原材质。

    Layer Mask 和材质覆盖

  7. 设置 Depth 选项，使角色仅在被遮挡时才渲染。勾选 Depth 选项，并将 Depth Test 设置为 Greater。

    设置 Depth Test 为 Greater

此时，Unity 仅在角色被遮挡时使用 CharacterBehindObjects 材质进行渲染。但由于角色本身的不同部分可能相互遮挡，部分区域可能错误地显示 CharacterBehindObjects 材质。

角色的自遮挡问题

解决角色自遮挡问题

自遮挡问题的原因如下：

  1. 在 URP 的 Opaque 渲染 Pass 中，Unity 使用 Character 材质绘制角色，并将深度值写入深度缓冲区。而 DrawCharacterBehind Renderer Feature 在 AfterRenderingOpaques 事件之后执行，因此会基于当前的深度缓冲进行测试。

  2. 当 DrawCharacterBehind 执行时，Unity 根据 Depth Test 选项进行深度测试，导致角色自身某些部分被错误地替换为 CharacterBehindObjects 材质。

    角色自遮挡问题示意图

为了解决这个问题：

  1. 在 URP Asset 的 Filtering > Opaque Layer Mask 选项中，取消 Character 层的勾选。

    从 Opaque Layer Mask 中移除 Character 层

    这样，默认的 Opaque Pass 不会渲染角色，避免了错误的深度写入。

    角色不会被默认 Opaque Pass 渲染

  2. 添加一个新的 Render Objects Renderer Feature，命名为 Character。

  3. 在 Character Renderer Feature 中，Filters > Layer Mask 选择 Character 层。

    设置 Layer Mask 过滤 Character 层

    这样 Unity 在 AfterRenderingOpaques 事件中渲染角色时，不会被 DrawCharacterBehind 影响。

  4. 在 DrawCharacterBehind Renderer Feature 的 Overrides > Depth 选项中，取消勾选 Write Depth。这样 DrawCharacterBehind 不会更改深度缓冲区，避免影响后续 Character Renderer Feature 的渲染。

    取消 Write Depth 选项

此时，最终效果如下：

  • 当角色在前方时，使用 Character 材质渲染。
  • 当角色被遮挡时，使用 CharacterBehindObjects 材质渲染轮廓。

最终效果

完整的渲染顺序如下：

  1. URP Renderer 在 BeforeRenderingOpaques 事件中跳过 Character 层对象的渲染。
  2. DrawCharacterBehind Renderer Feature 在 AfterRenderingOpaques 事件中绘制被遮挡的角色部分。
  3. Character Renderer Feature 在 AfterRenderingOpaques 事件中绘制未被遮挡的角色部分，修复自遮挡问题。