unity摄像机深度图使用[通俗易懂]
unity摄像机深度图使用[通俗易懂]
大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
https://www.jianshu.com/p/80a932d1f11e https://www.jianshu.com/p/178f3a065187 https://www.cnblogs.com/czaoth/p/5830735.html https://www.cnblogs.com/jackmaxwell/p/7117909.html https://docs.unity3d.com/540/Documentation/Manual/SL-Pass.html http://www.lsngo.net/2018/01/20/unity_depthtextureprojector/ https://blog.csdn.net/puppet_master/article/details/77489948
本篇博客主要是解决，深度图的原理与例子实现问题。 下面我们直接用unity的脚本和shader，介绍如何使用unity给我们提供的深度图。 C#脚本：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
[ExecuteInEditMode]
public class DepthTextureTest : MonoBehaviour
{
private Material postEffectMat = null;
private Camera currentCamera = null;
void Awake()
{
currentCamera = GetComponent<Camera>();
}
void OnEnable()
{
if (postEffectMat == null)
postEffectMat = new Material(Shader.Find("DepthTexture/DepthTextureTest"));
currentCamera.depthTextureMode |= DepthTextureMode.Depth;
}
void OnDisable()
{
currentCamera.depthTextureMode &= ~DepthTextureMode.Depth;
}
void OnRenderImage(RenderTexture source, RenderTexture destination)
{
if (postEffectMat == null)
{
Graphics.Blit(source, destination);
}
else
{
Graphics.Blit(source, destination, postEffectMat);
}
}
}shader代码：
Shader "DepthTexture/DepthTextureTest"
{
CGINCLUDE
#include "UnityCG.cginc"
sampler2D _CameraDepthTexture;
fixed4 frag_depth(v2f_img i) : SV_Target
{
float depthTextureValue = SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(_CameraDepthTexture, i.uv);
//float linear01EyeDepth = LinearEyeDepth(depthTextureValue) * _ProjectionParams.w;
float linear01EyeDepth = Linear01Depth(depthTextureValue);
return fixed4(linear01EyeDepth, linear01EyeDepth, linear01EyeDepth, 1.0);
}
ENDCG
SubShader
{
Pass
{
ZTest Off
Cull Off
ZWrite Off
Fog{
Mode Off }
CGPROGRAM
#pragma vertex vert_img
#pragma fragment frag_depth
ENDCG
}
}
}最终结果：
上面用到了这个宏：SAMPLE_DEPTH_TEXTURE 原型如下：
#define SAMPLE_DEPTH_TEXTURE(sampler, uv) (tex2D(sampler, uv).r)这句代码也可以写为： tex2D(_CameraDepthTexture, i.uv).r;
从视空间深度转化到屏幕空间深度的公式如下： a = F/(F – N) b = NF/(N – F) 最终depth（屏幕空间)=(aZ + b)/Z (Z为视空间深度)
我们在屏幕空间使用屏幕空间的坐标进行插值，得到逐像素的坐标。 屏幕空间的深度是和1/z成正比的。 那么经过透视变换、透视投影之后，得到的是屏幕空间的深度值，而我们需要使用视空间下的z才好计算，所以需要反推得到视空间下的深度z。
Linear01Depth原型：
// Z buffer to linear 0..1 depth
inline float Linear01Depth( float z )
{
return 1.0 / (_ZBufferParams.x * z + _ZBufferParams.y);
}这地方的推导有点问题：
// Values used to linearize the Z buffer (http://www.humus.name/temp/Linearize%20depth.txt)
// x = 1-far/near
// y = far/near
// z = x/far
// w = y/far
// or in case of a reversed depth buffer (UNITY_REVERSED_Z is 1)
// x = -1+far/near
// y = 1
// z = x/far
// w = 1/far
float4 _ZBufferParams;LinearEyeDepth原型：
// Z buffer to linear depth
inline float LinearEyeDepth( float z )
{
return 1.0 / (_ZBufferParams.z * z + _ZBufferParams.w);
}z&1/z 通过上面的深度图具体的使用，我们发现，实际上真正使用的深度，是从顶点的视空间在，经过投影变成一个1/Z成正比的值（屏幕空间Depth），然后在使用时，再通过投影变换时的计算公式反推回对应视空间像素的位置Z。 https://developer.nvidia.com/content/depth-precision-visualized
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