【Shader】ComputeScreenPos 的使用

 总结：

1. （通常在顶点着色器中）使用 ComputeScreenPos 来计算 顶点位置 对应的 ScreenPos。
   1. 通常用法  float4 scrPos = ComputeScreenPos(UnityObjectToClipPos(v.vertex)); 
   2. ComputeScreenPos 所做的事情
      1. 接受的输入 顶点在裁剪空间(经过 MVP matrix 的变换) 的位置
      2. 将输出的范围 从 [-w, w] 转化为 [0, w]
   3. 如何使用 ComputeScreenPos 计算出的结果 screenPos
      
      1. screenPos / screenPos.w 之后，screenPos.xy 就会在落在 [0, 1] 范围内（这也是 tex2Dproj 会完成的事情）
2. 使用 tex2Dproj 配合第一步中得出的 screenPos 来按屏幕 uv 采样 屏幕材质（如 _CameraDepthTexture 和 _CameraNormalTexture）.

 

 

例子 使用 tex2D + screenPos 时： 

例子 使用 tex2Dproj + screenPos 时：

 

 

 

 

----- 以下转自 ComputeScreenPos解析-CSDN博客

今天学习Unity Shader做水特效时，看到两个函数ComputeScreenPos、tex2Dproj，相关代码如下：

……
i.proj = ComputeScreenPos(UnityObjectToClipPos(v.vertex));
……
half depth = LinearEyeDepth(tex2Dproj(_CameraDepthTexture, i.proj).r);
……

注意到ComputeScreenPos得到的结果用在了 tex2Dproj 函数中作为uv参数。看函数名ComputeScreenPos应该是计算屏幕坐标，得到的应该是具体的坐标值，不应该是uv值。遂查询该方法，定义如下：

inline float4 ComputeNonStereoScreenPos(float4 pos) {
    float4 o = pos * 0.5f;
  //                                  | 已知 pos.x[-1~1] pos.y[-1,1]
　　// =(0.5x, 0.5y, 0.5z, 0.5w)                              | XY[-0.5~0.5]
  //                                  | W[0.5w], 齐次坐标 ( x/W,     y/W,         # ) 
    o.xy = float2(o.x, o.y*_ProjectionParams.x) + o.w;
　　// =(0.5x + 0.5w, 0.5y * _Proj.x + 0.5w, 0.5z, 0.5w)      | X [-0.5 ~ 0.5] + 0.5w
  //                                  | Y [-0.5高宽比 ~ 0.5高宽比] + 0.5w
  //                                  | W[0.5w], 齐次坐标 ( X/W + 1, Y * 高宽比/W + 1, # )
    o.zw = pos.zw;
　　// =(0.5x + 0.5w, 0.5y * _Porj.x + 0.5w, z, w)            | X [-0.5 ~ 0.5] + 0.5w
  //                                  | Y [-0.5高宽比 ~ 0.5高宽比] + 0.5w
  //                                  | W[w], 齐次坐标 ( X/W + 0.5, Y * 高宽比/W + 0.5, # )
    return o;
}

inline float4 ComputeScreenPos(float4 pos) {
    float4 o = ComputeNonStereoScreenPos(pos);
#if defined(UNITY_SINGLE_PASS_STEREO)
    o.xy = TransformStereoScreenSpaceTex(o.xy, pos.w);
#endif
    return o;
}

发现ComputeScreenPos的输出的 XY 确实不是屏幕坐标，而是一个：

* ZW分量: z 为 clip space 的 z，w 为 clip space 的 w。

* XY分量：/w 之后 (0,0) 对应左下角，而 (1, 高宽比)对应右上角的一个坐标。 （直接作为 tex2Dproj 的坐标进行采样的时候就会除以w分量。）

 

我们需要在顶点着色器中使用ComputeScreenPos得到结果，在片元着色器中除以其次分量得到视口空间坐标，具体原因见《UnityShader入门精要》 4.93章节（92页）