Unity3D 在Game窗口下查看Overdraw视图

overdraw简单来说，就是一个像素在荧幕被绘制了多次。

在像素处理中，overdraw是最常见的性能瓶颈之一。

上个项目中优化过，全屏UI渲染时，游戏主场景在UI后重复绘制，导致完全没有必要的Overdraw。

引用冯乐乐的文章中的一句话

Unity提供了查看overdraw的视图，在Scene视图的RenderMode->Overdraw。当然这里的视图只是提供了查看物体遮挡的层数关系，并不是真正的最终屏幕绘制的overdraw。也就是说，可以理解为它显示的是如果没有使用任何深度检验时的overdraw。这种视图是通过把所有对象都渲染成一个透明的轮廓，通过查看透明颜色的累计程度，来判断物体的遮挡。

只关心结果的同学请直接跳转到最终实现方法

事情的起因是群里的一些讨论，感到好奇决定试试

“请教一下怎么弄在Game窗口显示？ Unity技术太菜”

丑哥：“参考Editor反汇编出来的代码……抄一部分= =”

那好。从抄一部分开始

一开始尝试反编译UnityEditor中的

privatevoidPrepareCameraReplacementShader()

可是一直获取下面方法失败

using System.Runtime.CompilerServices;

internalstaticvoidSetSceneViewColors(Color wire, Color wireOverlay, Color selectedOutline, Color selectedWire)

{

    Handles.INTERNAL_CALL_SetSceneViewColors(ref wire,ref wireOverlay, ref selectedOutline,ref selectedWire);

}

内嵌的C程序无法正常调用

试了几种方法无果后，放弃了。

如果大家有可以自由调用 [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]方法的请不吝赐教，O(∩_∩)O谢谢

费了那么多话，进入正题。

具体实现思路请参阅资料Rendering with Replaced Shaders

主要应用了Camera.SetReplacementShader(Shader shader, string replacementTag);

这个方法可以让我们用指定的shader渲染场景

• If replacementTag is empty, then all objects in the scene are rendered with the given replacement shader.
• If replacementTag is not empty, then for each object that would be rendered:

• The real object’s shader is queried for the tag value.
• If it does not have that tag, object is not rendered.
• A subshader is found in the replacement shader that has a given tag with the found value. If no such subshader is found, object is not rendered.
• Now that subshader is used to render the object.

一开始通过偷懒的方法取得了内置shader

[csharp] view plain copy

1. s_ShowOverdrawShader = (UnityEditor.EditorGUIUtility.LoadRequired("SceneView/SceneViewShowOverdraw.shader") as Shader);  
2. Camera.main.SetReplacementShader(s_ShowOverdrawShader, "");  

并不能呈现出和SceneMode下相同的效果，黑屏。并不知道原因。

已经查出原因，黑屏效果是因为Camera renderpath是因为渲染问题场景摄像机被改成deffered 而不是Forward 

正常应用Forwad即可，即是说不需要之后的单独写shader用Unity自带的的即可。代码也可以大大简化

也没查到UnityEditor下的shader源码， Hidden/SceneViewShowOverdraw

根据资料所说如果RenderType参数填空字符串，场景中所有渲染的shader都将替换成所提供的shader

最终实现方法：

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Shader "Custom/Overdraw"
{
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Transparent" "Queue" = "Transparent" }
        LOD 100
        Fog { Mode Off }
        ZWrite Off
        ZTest Always
        Blend One One
 
        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
         
            #include "UnityCG.cginc"
 
            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
            };
 
            struct v2f
            {
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
 
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                return o;
            }
         
            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return fixed4(0.1, 0.04, 0.02, 0);
            }
            ENDCG
        }
    }
}

来自CODE的代码片

snippet_file_0.txt

对应C#脚本：

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using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
[RequireComponent(typeof(Camera))]
public class DebugOverdrawMode : MonoBehaviour {
    public Shader m_OverdrawShader;
    private Camera m_Camera;
    private bool m_SceneFogSettings = false;
    private CameraClearFlags m_ClearFlagSetting;
    private Color m_BackGroundColor;
    void Awake()
    {
        m_Camera = GetComponent<Camera>();
        StoreParam();
    }
    //void OnLevelWasLoaded()
    //{
    //    //每次场景加载取消雾效，缓存并在OnDisable后恢复
    //    m_SceneFogSettings = RenderSettings.fog;
    //    RenderSettings.fog = false;
    //}
    void StoreParam()
    {
        m_SceneFogSettings = RenderSettings.fog;
        RenderSettings.fog = false;
        m_ClearFlagSetting = m_Camera.clearFlags;
        m_BackGroundColor = m_Camera.backgroundColor;
    }
    void OnEnable()
    {
        if (m_OverdrawShader == null)
        {
            m_OverdrawShader = Shader.Find("Custom/Overdraw");
            //m_OverdrawShader = UnityEditor.EditorGUIUtility.LoadRequired("SceneView/SceneViewShowOverdraw.shader") as Shader; //应用unity自带shader即可达到相同效果
        }
        if (m_OverdrawShader != null && m_Camera != null)
        {
            RenderSettings.fog = false;
            m_Camera.clearFlags = CameraClearFlags.Color;
            m_Camera.backgroundColor = Color.black;
            m_Camera.SetReplacementShader(m_OverdrawShader, "");
            bChanged = true;
        }
    }
    void OnDisable()
    {
        if (m_Camera != null)
        {
            RestoreParam();
        }
    }
    void RestoreParam()
    {
        RenderSettings.fog = m_SceneFogSettings;
        //m_Camera.SetReplacementShader(null, ""); //和下面效果相同
        m_Camera.ResetReplacementShader();
        m_Camera.backgroundColor = m_BackGroundColor;
        m_Camera.clearFlags = m_ClearFlagSetting;
    }
    //测试方法 为了方便切换  可在非运行模式下测试
    bool bChanged;
    bool bInited;
    [ContextMenu("ChangeMode")]
    public void ChangeMode()
    {
        if (bChanged)
        {
            RestoreParam();
        }
        else
        {
            if (!bInited)
            {
                m_Camera = GetComponent<Camera>();
                StoreParam();
                m_OverdrawShader = Shader.Find("Custom/Overdraw");
                bInited = true;
            }
            RenderSettings.fog = false;
            m_Camera.clearFlags = CameraClearFlags.Color;
            m_Camera.backgroundColor = Color.black;
            m_Camera.SetReplacementShader(m_OverdrawShader, "");
        }
        bChanged = !bChanged;
    }
}

来自CODE的代码片

snippet_file_0.txt

挂载到MainCamera上即可， 通过MenuItem可以切换模式（偷懒的方法但是可在非运行状态下切换，正式请自行编写脚本Editor）

实现效果如下

正常模式：

OverDraw Game模式：

Scene下Overdraw模式

可以看出基本和原版相同

但可以看出shader中的代码

 ZWrite Off ZTest Always

和实际应用上的绘制肯定是有区别的

下面是

Zwrite On ZTest LEqual的效果

具体效果还要根据实际情况修改shader

由于仅是好奇才实现了这种效果，具体在项目中并未真正应用，这只是一个不完全正确的Overdraw示意图，仅供参考

如有写错的地方或者大家可以找到原shader，还望不吝指教  谢谢~

O(∩_∩)O 

参考文章：

https://forum.unity3d.com/threads/how-to-build-or-where-to-get-the-overdraw-shader-used-in-the-scene-view.74320/

https://forum.unity3d.com/threads/overdraw-of-opaque-and-transparent-geometry.463962/#post-3016027

4.18补充：

其实主要的代码仅有两句
            Shader s_ShowOverdrawShader = (UnityEditor.EditorGUIUtility.LoadRequired("SceneView/SceneViewShowOverdraw.shader") as Shader);
            Camera.main.SetReplacementShader(s_ShowOverdrawShader, "");

也可以替换SceneView/SceneViewShowMips.shader 查看mips

丑哥说明了：它这个没考虑z discard情况 只能大概看一下，精确的看还是要用驱动工具
Editor里的mipmap也是类似，它直接根据距离算了mipmap level，没考虑贴图可能压根没开的情况……

源码可以在这里找到
https://gist.github.com/aras-p/60377c7542a5175d520078ffa53d1275
需要翻墙