Unity渲染

我们先大概了解一下对渲染的优先级有影响的几个因素

1、Camera.Depth

不同相机的深度，在渲染顺序的优先度里面是最高的，Depth越大，渲染的图像越靠前

2、Render.SortingOrder

也叫 SortingLayer 可以理解为一个渲染层Group。优先级高于RenderQueue。数值越大表示渲染在上层，也就是后绘制

3、material.RenderQueue

顾名思义，渲染队列。数值越大越晚绘制。

4、Z 也就是深度，Z值越大，离相机越远，绘制顺序越靠前。

我们以UI为例，UI相机是正交相机，Z(深度)对UI来说就是鸡肋。所以在NGUI中，都是以1、2、3这三个属性来控制UI的显示层级。渲染优先顺序可以理解为深度优先搜索，即先渲染Camera.Depth最低的Render.SortingOrder最低的RenderQueue最小的Renderer。同时因为深度对绘制顺序没有什么影响，所以UI的Shader一般都是关闭写深度 （ZWrite Off），比如Unity自带的Transparent Colored.shader。

然后还有渲染的最后一道关ZWrite 深度缓存 和 ZTest深度测试 。

引用一下别人的文字写的定义。

原文：https://blog.csdn.net/lyh916/article/details/45317571 

（1）什么是深度？

 深度其实就是该像素点在3d世界中距离摄像机的距离。离摄像机越远，则深度值（Z值）越大。

（2）什么是深度缓存？

深度缓存中存储着准备要绘制在屏幕上的像素点的深度值。如果启用了深度缓冲区，在绘制每个像素之前，OpenGL会把该像素的深度值和深度缓存的深度值进行比较。如果新像素深度值<深度缓存深度值，则新像素值会取代原先的；反之，新像素值被遮挡，其颜色值和深度将被丢弃。(深度主要起的是比较的作用)

（3）什么是深度测试？

在深度测试中，默认情况是将要绘制的新像素的z值与深度缓冲区中对应位置的z值进行比较，如果比深度缓存中的值小，那么用新像素的颜色值更新深度缓存中对应像素的颜色值。

（4）为什么需要深度？

在不使用深度测试的时候，如果我们先绘制一个距离较近的物体，再绘制距离较远的物体，则距离远的物体因为后绘制，会把距离近的物体覆盖掉，这样的效果并不是我们所希望的。而有了深度缓冲以后，绘制物体的顺序就不那么重要了，都能按照远近（Z值）正常显示，这很关键。

那么，在unity中，如果知道了渲染队列，ZWrite，ZTest，如何确定哪个物体先显示呢？

首先，unity先将渲染队列中较前的进行渲染，然后再执行ZWrite，ZTest

ZWrite可以取的值为：On/Off，默认值为On，代表是否要将像素的深度写入深度缓存中(同时还要看ZTest是否通过)。

ZTest可以取的值为：Greater/GEqual/Less/LEqual/Equal/NotEqual/Always/Never/Off，默认值为LEqual，代表通过比较深度来更改颜色缓存的值。例如当取默认值的情况下，如果将要绘制的新像素的z值小于等于深度缓存中的值，则将用新像素的颜色值更新深度缓存中对应像素的颜色值。需要注意的是，当ZTest取值为Off时，表示的是关闭深度测试，等价于取值为Always，而不是Never！Always指的是直接将当前像素颜色(不是深度)写进颜色缓冲区中；而Never指的是不要将当前像素颜色写进颜色缓冲区中，相当于消失。

那么，重点来了：

1.当ZWrite为On时，ZTest通过时，该像素的深度才能成功写入深度缓存，同时因为ZTest通过了，该像素的颜色值也会写入颜色缓存。

2.当ZWrite为On时，ZTest不通过时，该像素的深度不能成功写入深度缓存，同时因为ZTest不通过，该像素的颜色值不会写入颜色缓存。

3.当ZWrite为Off时，ZTest通过时，该像素的深度不能成功写入深度缓存，同时因为ZTest通过了，该像素的颜色值会写入颜色缓存。

4.当ZWrite为Off时，ZTest不通过时，该像素的深度不能成功写入深度缓存，同时因为ZTest不通过，该像素的颜色值不会写入颜色缓存。

 

可以看到，像素的深度能否成功写入深度缓存，条件是ZWrite为On，ZTest通过；

写入深度缓存的作用就是为ZTest的比较做准备。

 

因为ZWrite默认值为On，ZTest默认值为LEqual，所以这很好地解释了为什么在unity中，距离相机近的东西会阻挡住距离相机远的东西。如果我们先绘制一个距离较近的物体，再绘制距离较远的物体，则距离远的物体因为后绘制，会把距离近的物体覆盖掉，这时我们可以通过修改ZWrite和ZTest来改变物体的遮挡关系！

举几个实例：

在场景中拖两个Cube,A是左边的绿地材质，B是右边的水材质。

 

示例1

Shader同时使用默认的Transparent Colored ，也就是ZWrite为Off，ZTest为Equal，RenderQueue不做修改，效果如下：

可以看出是比较近的物体会绘制在上层。这种情况就是生成的RenderQueue的顺序影响绘制优先级，Untiy会按照深度调整生成的RenderQueue。绘制B的时候ZTest通过，重叠部分，B的像素点会写入颜色缓存，替代A的像素点。

 

示例2

修改A的RenderQueue 为3001，B的RenderQueue 为默认（会从3000开始生成），效果如下图：

 

这是因为指定了A的RenderQueue，A比B大，先绘制B后绘制A。绘制A的时候ZTest通过(因为B的深度数据没有写深度缓存所以能ZTest通过)，重叠部分，A的像素点会写入颜色缓存，替代B的像素点。

示例3

修改A的RenderQueue 为3001，B的RenderQueue 为默认3000，修改B的材质的Shader为ZWrite On，即打开写深度开关，效果如图

图1图2

可以看出，即使B的RenderQueue小于A,先绘制B后绘制A，但是由于B写入了深度缓存，图2中的A ZTest不通过，所以B显示在上层。

 

图1是A ZTest通过的情况。

示例4

修改A的RenderQueue 为3001，B的RenderQueue 为3002，B的材质的Shader为ZWrite On，即打开写深度开关，效果如图：

可以看出，由于RenderQueueA比较小，先绘制的A，但是A不写深度。绘制B的时候，B写入了深度缓存，同时B ZTest通过，重叠部分，B的像素点会写入颜色缓存，替代A的像素点。

例子差不多举完了，实际项目中需要充分理解这些特性，实现特殊的层级效果！