shader实例（五）GrabPass捕捉屏幕纹理

 shader实例（五）GrabPass捕捉屏幕纹理 

1.固定管线版本：

Shader "Custom/Grab" { Properties {  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} } SubShader {  // 在所有不透明对象之后绘制自己，更加靠近屏幕  Tags { "Queue" = "Transparent" }  // 通道1：捕捉对象之后的屏幕内容放到_GrabTexture纹理中  GrabPass{}  // 通道2：设置材质  Pass{   // 使用上面产生的纹理，进行颜色反相(1-原材质色)   SetTexture[_GrabTexture]{combine one-texture}  } } FallBack "Diffuse"}

效果如下，它是取模型背后的屏幕纹理：

2.顶点，片段版本：

Shader "Custom/GrabAllVF" { Properties {  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} } SubShader {  // 在所有不透明对象之后绘制自己，更加靠近屏幕  Tags{"Queue"="Transparent"}  // 通道1：捕捉屏幕内容放到_GrabTexture纹理中  GrabPass{}   // 通道2：设置材质  Pass{   Name "pass2"   CGPROGRAM   #pragma vertex vert            #pragma fragment frag   #include "UnityCG.cginc"   sampler2D _GrabTexture;   float4 _GrabTexture_ST;   // 片段程序的输入   struct v2f {                float4  pos : POSITION;                float2  uv : TEXCOORD0;            };   v2f vert (appdata_base v)            {                v2f o;                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _GrabTexture);                return o;            }   float4 frag (v2f i) : COLOR            {            half4 texCol = tex2D(_GrabTexture, float2(1-i.uv.x , 1-i.uv.y));             // 颜色反相，便于观察效果                return 1 - texCol;            }   ENDCG  } } FallBack "Diffuse"}

效果如下：取到的是全屏的纹理：

1和2为什么取到的屏幕纹理不一样呢？

3.使用vf的方式，只获取物体后面的屏幕纹理，后面的扭曲效果会用到此方式，代码如下：

Shader "Custom/GrabVF" { Properties {  //_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {} } SubShader {  // 在所有不透明对象之后绘制自己，更加靠近屏幕  Tags{"Queue"="Transparent"}  // 通道1：捕捉对象之后的屏幕内容放到_GrabTexture纹理中  GrabPass{}   // 通道2：设置材质  Pass{   Name "pass2"   CGPROGRAM   #pragma vertex vert   #pragma fragment frag   #include "UnityCG.cginc"   sampler2D _GrabTexture;   float4 _GrabTexture_ST;   struct v2f {                float4  pos : POSITION; // 输入的模型空间中，顶点坐标信息                float4  uv : TEXCOORD0; // 材质信息也包含了xyzw，通常只用xy，但是这里由顶点生成            };   v2f vert (appdata_base v)            {                v2f o;               // 从模型坐标-世界坐标-视坐标-（视觉平截体乘以投影矩阵并进行透视除法）-剪裁坐标                o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);               // 【自动生成纹理】通过输出的pos计算的纹理信息               // 【解决平台差异】D3D原点在顶部（本机需要让y缩放乘以-1），openGL在底部                #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP                float scale = -1.0;                #else                float scale = 1.0;                #endif               // pos的范围是【-1,1】+1为【0,2】，乘以0.5变成uv的范围【0,1】               // 不清楚为什么这样写，但是标准的写法就是这样               o.uv.xy = (float2(o.pos.x, o.pos.y*scale) + o.pos.w) * 0.5;               o.uv.zw = o.pos.zw;                  return o;            }   float4 frag (v2f i) : COLOR     {          // 对_GrabTexture纹理进行取样，进行2D纹理映射查找，后面传入的一定要四元纹理坐标。         // UNITY_PROJ_COORD传入四元纹理坐标用于给tex2Dproj读取，但是多数平台上，返回一样的值。         // 【自动生成的纹理UV】类型是float4，使用如下方式进行2D纹理映射查找        //half4 texCol = tex2Dproj(_GrabTexture, UNITY_PROJ_COORD(i.uv));         // 也可以使用tex2D进行采样，但是【自动生成的纹理UV】时必须要除以w转为齐次坐标        float last_x = i.uv.x / i.uv.w;        float last_y = i.uv.y / i.uv.w;         half4 texCol = tex2D(_GrabTexture, float2(last_x, last_y));       // 颜色反相，便于观察效果                return 1 - texCol;         }   ENDCG  } } FallBack "Diffuse"}

注：
2中的确是将屏幕的纹理赋值到样本对象GrabTexture上，所以前面的模型显示整个屏幕的纹理是正常现象。
3中是计算该模型顶点在屏幕坐标的纹理信息，unity封装的UnityCG.cginc代码中有：

inline float4 ComputeGrabScreenPos (float4 pos) {      #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP      float scale = -1.0;      #else      float scale = 1.0;      #endif      float4 o = pos * 0.5f;      o.xy = float2(o.x, o.y*scale) + o.w;      o.zw = pos.zw;      return o;    }

    与3中给o.uv赋值的代码是一样的。所以在顶点程序中可以这样写：

    v2f vert (appdata_base v)    {     v2f o;     // 从模型坐标-世界坐标-视坐标-（视觉平截体乘以投影矩阵并进行透视除法）-剪裁坐标     o.pos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,v.vertex);     //o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _GrabTexture);// UV纹理坐标集信息来自屏幕样本对象     float4 screenUV = ComputeGrabScreenPos(o.pos);//计算该模型顶点在屏幕坐标的纹理信息     o.uv = screenUV.xy/screenUV.w;     return o;    }

以后我们就可以不用再写这段代码了，直接用unity提供的函数ComputeGrabScreenPos，方便！   
获取屏幕的纹理，还可以通过摄像机，将渲染的内容写到RenderTexture中，这样就可以不使用grabpass，
一样达到获取屏幕纹理的目标，grabpass比较耗（官方说的，不过我在pc上创建了5000个对象进行测试，没发现太大差异，手机上没测过），
在手机上比较适合这种方式。实现代码如下：

public class ScreenTexture : MonoBehaviour{    public Camera m_camera;          // 和主摄像机参数一样的拍照摄像机    private RenderTexture m_tex;    // 摄像机渲染的材质    public Material mat;            // 要控制的材质    void Start()    {        m_tex = new RenderTexture(Screen.width, Screen.height, 16);        m_camera.targetTexture = m_tex;    }    void OnPreCull()    {        mat.SetTexture("_MainTex", m_tex);   // 给shader的主材质赋值，为屏幕纹理    }    void OnPostRender()    {        mat.SetTexture("_MainTex", null);    }}