Unity 摄像机（Camera）详解

0.前言

本文介绍的是使用Unity默认的内置渲染管线下的Camera组件，使用URP或HDRP则不同。

1.相机属性介绍

• Clear Flags： 清除标记。每个相机在渲染其视图时都会存储颜色和深度信息。屏幕中未绘制的部分为空，默认情况下将显示天空盒。使用多个相机时，每个摄像机都会在缓冲区中存储自己的颜色和深度信息，随着每个相机渲染而累积越来越多数据。场景中的任何特定相机渲染其视图时，可以指定清除标记来清除不同的缓冲区信息集合。
  • Skybox：天空盒，默认项，屏幕的任何空白部分都将显示当前相机的天空盒。(Windows-Rendering-Lighting)
  • Solid Color：空白区域以纯色显示，该颜色在摄像机的Background Color中指定
  • Depth only：仅深度，该模式用于对象不被裁剪，保留了前一个摄像机的画面，但清除了之前所有的深度信息，可以用于混合两个摄像机看到的画面
  • Don’t clear：不清除，此模式既不清除之前渲染的画面，也不清除深度信息。结果是将每帧绘制在下一帧之上，从而产生涂抹效果。此模式通常不用于游戏，更可能与自定义着色器一起使用
• Background： 相机的背景颜色，屏幕中的空白部分将显示相机的背景颜色
• Culling Mask： 剔除遮罩，选择哪个Layer的物体不会被剔除，也即哪个Layer的物体能被相机看见
• Projection： 相机的投影模式，有两种
  • Perspective：透视，近大远小，一般用于3D，视野范围是一个锥体
    
    • FOV Axis：视场角轴向，使用水平还是垂直方向的作为衡量视场角的方向
    • Field of view：视锥的宽度
  • Orthographic：正交，视野范围是一个长方体
    • Size：视野范围的大小
• Clipping Planes： 剪裁平面，位于近剪裁平面和远剪裁平面之间的物体能被看见，值为平面与相机的距离
• Viewport Rect： 指定相机的画面位于屏幕中的哪个位置，默认是全屏，采用比例的方式来确定，因此值为0~1，屏幕左下角是(0,0)，右上角是（1,1）
  • X,Y：表示相机画面的左下角的位置
  • W,H：相机画面的长宽，0.5表示屏幕的一半，0.2表示屏幕的0.2
• Depth：深度，表现相机看到的画面在屏幕上的绘制顺序，该值越大绘制越晚，例如，深度为1的相机将遮挡深度为0的相机的画面，我们最后看到的是深度为1的相机的画面
• Target Texture：目标纹理，指相机输出的渲染纹理（也即相机看到的画面），一般默认为空，如果创建Render Texture拖到这里，则相机的渲染纹理将输入到到所创建的渲染纹理中，而不会在屏幕上渲染
• Occlusion Culling：默认使用遮挡剔除，使得位于其他物体后面的物体不会被渲染。通过视锥体可以判断物体是否位于相机视野内，视野外的不被渲染，如果不使用遮挡剔除，视野内的所有物体都会被渲染，而位于其他物体后面的物体本来就看不到，无需渲染。使用遮挡剔除就不用渲染这部分物体了，从而优化渲染速度。遮挡剔除先在编辑器中生成关于场景的数据，产生的数据过程就是烘焙，随后在运行时场景数据被载入内存，相机根据场景数据来确定可以看见什么，也即需要渲染什么物体。因此，运动的物体可以被场景遮挡，但运动的物体不能遮挡场景
• HDR：高动态范围，使用时可以显示比原来更亮或更暗的画面，画面对比度增强，更贴近现实。
• MSAA：采用多重采样抗锯齿
• Allow Dynamic Resolution：是否使用动态分辨率，使用时缩放该相机的所有渲染目标以降低分辨率，从而优化渲染速度
• Target Display：要讲相机画面渲染到哪个显示设备

2.Unity 中多个相机画面堆叠显示

一般3D游戏项目，会创建至少两个摄像机，一个3D摄像机（使用透视视角）和一个UI摄像机（使用正交视角）。

2.1 3D 摄像机

2.2 UI 摄像机

2.3 摄像机的Culling Mask设置

3D 摄像机：

UI 摄像机：