Unity Shader学习笔记（24）深度纹理、法线纹理

即存深度值的纹理。深度值范围[0, 1]。深度值计算来源于顶点变换后得到的归一化设备坐标（Normalized Device Coordinates, NDC）。深度值指的是z方向距离，而不能代表点到摄像机的距离（欧式距离）。 

• 顶点从模型空间转换到齐次裁切空间：顶点着色器中，顶点乘以MVP矩阵得到。
• 齐次裁切空间到归一化设备坐标：使用齐次除法得到。 
  

如上图，因为最后NDC坐标范围在[-1, 1]内，要计算深度纹理像素值，需要映射到[0, 1]，即： 
- d = 0.5 * z_ndc + 0.5

Unity中获取深度纹理的方法： 
- 直接来自深度缓存。 
- 单独Pass渲染得到。即投射阴影的Pass（LightMode = “ShadowCaster”）。源码见Internal-DepthNormalsTexture.shader文件。 
- 延迟渲染中访问。 
- Unity使用着色器代替技术，会把RenderType为Qpauqe的物体，队列小于2500（Background、Geometry、Alphatest。不透明的队列。）的渲染到深度纹理和法线纹理中。

具体方法： 
- 设置相机的纹理模式： camera.depthTextureMode = DepthTextureMode.Depth; 
- 在Shdaer中声明变量_CameraDepthTexture访问：float d = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, i.uv);

相关函数： 
- LinearEyeDepth：深度采样结果转换到视角空间，即z_view。 
- Linear01Depth：返回范围在[0, 1]的线性深度值。 
- DecodeDepthNormal：对采样结果解码获取深度和法线信息。 
- DecodeFloatRG：解码深度信息。 
- DecodeViewNormalStereo：阶码法线信息。

输出线性深度值：

float depth = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, i.uv);
float linearDepth = Linear01Depth(depth);
return fixed4(linearDepth, linearDepth, linearDepth, 1.0);

输出法线方向：

fixed3 normal = DecodeViewNormalStereo(tex2D(_CameraDepthNormalsTexture, i.uv).xy);
return fixed4(normal * 0.5 + 0.5, 1);