unity camera rendering

### 关于Unity中Camera组件的相关信息 #### Camera组件概述 在Unity引擎内，`Camera`组件用于定义游戏世界如何渲染到屏幕上。每个场景至少需要有一个摄像机来显示视图[^4]。 #### 主要属性解释 - **Field of view (FOV)**：决定了视角大小，即垂直方向上的视野角度。较大的数值会增加可见范围并使物体显得更远。 - **Clipping Planes**： - Near Clipping Plane：靠近摄像机的裁剪面距离，在此之前的任何对象都不会被绘制出来。 - Far Clipping Plane：远离摄像机的裁剪面位置，超过这个界限的对象也不会出现在画面里。 - **Rendering Path**：指定渲染路径模式，影响光照计算方式以及性能表现。选项包括Vertex Lit, Forward 和 Deferred Shading等几种不同的策略。 - **Target Texture**：允许将摄像机输出定向至特定纹理而非屏幕，默认为空意味着直接呈现给显示器。当设置为非空时，则创建了一个离屏渲染目标(Render Target)，这通常用来制作特效或UI元素[^3]。 - **Depth**：设定当前摄像机相对于其他同层摄像机的位置顺序，较高的值会使该摄像机覆盖较低者的内容。 - **Clear Flags**：控制每帧开始前清除哪些缓冲区（颜色/深度）。可以选择不清理、仅清背景色或者全部重置三种行为之一。 - **Background Color**：如果选择了Solid Color作为清除标记(Clear Flag),那么这里配置的就是填充整个画布的颜色。 #### 基础操作指南 为了调整摄像机使其与编辑器视窗同步对齐，可以在Hierarchy面板选中MainCamera之后按下组合键Ctrl+Shift+F(Windows)/Cmd+Shift+F(MacOS)，也可以通过菜单栏GameObject -> Align With View完成相同效果。 对于多摄像头管理而言，借助第三方插件如Cinemachine能够极大简化工作流程[CinemachineBrain][^2]. 它引入了虚拟摄像机的概念(VirtualCamera)，使得开发者可以通过简单的参数调节轻松实现复杂的镜头运动逻辑而无需编写大量脚本代码。 ```csharp using UnityEngine; public class SimpleCameraController : MonoBehaviour { public float moveSpeed = 5f; void Update() { Vector3 movement = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), Input.GetAxis("Vertical")) * Time.deltaTime * moveSpeed; transform.Translate(movement); if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)) { GetComponent<Camera>().orthographicSize += Mathf.Sign(GetComponent<Camera>().orthographicSize)*0.1f; } } } ``` 这段代码展示了如何基于键盘输入移动摄像机，并改变其正交投影尺寸以模拟缩放功能。

### Unity 中 Camera Renderer 的使用方法及配置 #### 1. 理解 Camera Renderer 基本概念 在 Unity 中，Camera Renderer 是 Universal Render Pipeline (URP) 的一部分。它负责定义如何渲染场景中的对象以及应用各种效果。与传统渲染管线不同的是，在 URP 中不再直接调用 `OnRenderImage` 来执行屏幕后处理，而是通过创建自定义的 Renderer Feature 或者利用全局体积（Global Volume）来达到相同的效果[^2]。 #### 2. 创建并设置 Camera Renderer 为了配置 Camera Renderer，首先需要确保项目已经切换到了 URP 渲染模式： - 打开 Project Settings -> Graphics 并选择 Universal RP Asset。 接着为相机组件添加或修改其关联的 Renderer 设置： ```csharp using UnityEngine; using UnityEngine.Rendering.Universal; public class SetupCustomRenderer : MonoBehaviour { void Start() { var camera = GetComponent<Camera>(); if (!camera.HasComponent<UniversalAdditionalCameraData>()) camera.gameObject.AddComponent<UniversalAdditionalCameraData>(); var camData = camera.GetUniversalAdditionalCameraData(); // 启用 HD Rendering Path 支持更多高级特性 camData.renderType = CameraRenderType.PathTracing; // 添加特定于该摄像机的 Renderer Features camData.rendererDataOverride.AddFeature(new CustomScreenEffect()); } } ``` 这段代码展示了如何向指定的摄像机组件附加额外的数据结构 (`UniversalAdditionalCameraData`) ，并通过此接口更改渲染路径类型或是引入新的渲染特征。 #### 3. 实现简单的 Screen Effect 如果想要实现类似于调整画面亮度这样的简单屏幕效果而不依赖第三方插件的话，则可以编写一个继承自 `ScriptableRendererFeature` 类的新类，并在其内部注册相应的 Pass 和 Shader: ```csharp using UnityEngine.Rendering; using UnityEngine.Rendering.Universal; [System.Serializable] public class SimpleBrightnessAdjustmentPass : ScriptableRenderPass { private Material _material; public SimpleBrightnessAdjustationPass(Material material) { this._material = material; renderPassEvent = RenderPassEvent.AfterRenderingTransparents; } public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData) { CommandBuffer cmd = CommandBufferPool.Get("Simple Brightness Adjustment"); Blit(cmd, BuiltinRenderTextureType.CameraTarget, null, _material); context.ExecuteCommandBuffer(cmd); CommandBufferPool.Release(cmd); } } public class SimpleBrightnessAdjustmentFeature : ScriptableRendererFeature { [SerializeField] private Material brightnessMaterial; protected override void Create() { rendererData = new List<ScriptableRenderPass> { new SimpleBrightnessAdjustmentPass(brightnessMaterial), }; } public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, ref RenderingData renderingData) { foreach(var pass in rendererData) renderer.EnqueuePass(pass); } } ``` 上述 C# 代码片段说明了怎样构建一个基本的亮度调节功能作为 Renderer Feature 加入到当前使用的渲染器中去。