案例 22.4屏幕空间贴花：深度重建与盒内裁剪进阶

目标：实现上面五步，得到一个可以贴在任意几何体上的贴花。

渲染状态

Cull Front        // 画盒子的“背面”：相机钻进盒子里也不会丢
ZTest Greater     // 背面比场景表面“更远”才通过 = 场景表面在盒子里（或盒子前方）
ZWrite Off
Blend [_SrcBlend] [_DstBlend]

Cull Front        // 画盒子的“背面”：相机钻进盒子里也不会丢
ZTest Greater     // 背面比场景表面“更远”才通过 = 场景表面在盒子里（或盒子前方）
ZWrite Off
Blend [_SrcBlend] [_DstBlend]

为什么画背面、用 ZTest Greater？画正面看似更自然，但相机一旦进入盒子（贴花很大、或者贴在相机脚下的地面上），正面全在相机后方被裁掉，贴花瞬间消失。背面则只要盒子还在视野里就一定有片元。ZTest Greater 的意思是“盒子背面比深度缓冲里的场景表面更远时才通过”——也就是场景表面在背面的前方，它要么在盒子里、要么在盒子前面（后者会被第 4 步的范围判断丢弃）。这样盒子后面完全没有表面的像素（比如天空）连片元着色器都不会执行，省掉了不少开销。Unity 会根据平台是否使用 Reversed-Z 自动翻转比较方向，Shader 里按“Greater = 更远”写即可。

队列设为 Transparent-100：在不透明物体之后（此时深度图已经生成），在普通透明物体之前（贴花不应该出现在玻璃、粒子上面）。

重建世界坐标

    // 1) 屏幕 UV → 场景深度 → 世界坐标
    float2 screenUV = GetNormalizedScreenSpaceUV(i.positionCS);
    float rawDepth = SampleSceneDepth(screenUV);
#if !UNITY_REVERSED_Z
    rawDepth = lerp(UNITY_NEAR_CLIP_VALUE, 1, rawDepth);   // OpenGL 类平台：[0,1] → [-1,1]
#endif
    float3 positionWS = ComputeWorldSpacePosition(screenUV, rawDepth, UNITY_MATRIX_I_VP);

    // 2) 世界坐标 → 贴花盒子的本地空间；盒子外的像素直接丢掉
    float3 positionOS = TransformWorldToObject(positionWS);
    clip(0.5 - abs(positionOS));

// 1) 屏幕 UV → 场景深度 → 世界坐标
vec2 screenUV = GetNormalizedScreenSpaceUV(gl_FragCoord);
float rawDepth = SampleSceneDepth(screenUV);
// HLSL 版在 OpenGL 类平台要先把 [0,1] 深度换成 [-1,1]；GLSL 版的 ComputeWorldSpacePosition 内部已经做了
vec3 positionWS = ComputeWorldSpacePosition(screenUV, rawDepth, UNITY_MATRIX_I_VP);

// 2) 世界坐标 → 贴花盒子的本地空间；盒子外的像素直接丢掉
vec3 positionOS = TransformWorldToObject(positionWS);
if (any(lessThan(0.5 - abs(positionOS), vec3(0.0)))) discard;

ComputeWorldSpacePosition（core 库 Common.hlsl）做的是透视除法的逆运算：屏幕 UV 和设备深度组成 NDC 坐标，乘以 UNITY_MATRIX_I_VP（视图投影矩阵的逆），再除以 w。需要注意的平台差异只有一处：D3D、Metal、Vulkan 的 NDC 深度范围是 [0, 1]（Unity 在这些平台上还使用 Reversed-Z），OpenGL 是 [−1, 1]，所以在 UNITY_REVERSED_Z 未定义时要先把采样到的 0..1 深度映射到 −1..1——这也是 URP 文档中重建世界坐标示例的写法。屏幕 UV 用 GetNormalizedScreenSpaceUV(positionCS) 从 SV_POSITION 换算，它会处理动态分辨率缩放。

得到世界坐标后，TransformWorldToObject 用当前物体（就是盒子）的逆矩阵变到本地空间，clip(0.5 − abs(positionOS)) 一行同时检查三个轴：任何一个分量的绝对值超过 0.5，结果为负，像素被丢弃。

/// 屏幕空间贴花就是一个挂着贴花材质的单位立方体：位置/旋转/缩放 = 投影盒
static GameObject SSD(Shot s, Material m, Vector3 pos, Vector3 euler, Vector3 size)
{
    var go = s.Cube(m, pos);
    go.name = "Screen Space Decal";
    go.transform.rotation = Quaternion.Euler(euler);
    go.transform.localScale = size;
    var r = go.GetComponent<MeshRenderer>();
    r.shadowCastingMode = ShadowCastingMode.Off;   // 投影盒本身不投影、不接收
    r.receiveShadows = false;
    return go;
}

在 C# 一侧，屏幕空间贴花就是一个普通的立方体：位置、旋转、缩放就是投影盒。它关闭了投射阴影和接收阴影；Shader 的 Tags 里还加了 "DisableBatching"="True"——静态/动态合批会把多个立方体合成一个网格、改写顶点坐标，物体矩阵就不再代表盒子了。GPU Instancing 则不受影响，因为每个实例仍有自己的矩阵。