【Unity笔记】Unity Camera.cullingMask 使用指南：Layer 精准控制、XR 多视图与性能提升

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Unity Camera.cullingMask 使用指南：Layer 精准控制、XR 多视图与性能提升

关键词：Unity、Camera、Culling Mask、Layer 控制、XR 渲染分离、UI 显隐、性能优化

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特别说明：
本文为近期项目所遇问题的总结，仅纯文字记录，截图不便分享。见谅！

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业务故事：一场“UI 不该出现在眼镜里”的现场事故

“当你的UI界面在VR眼镜里挡住了用户视野，却在PC上毫无问题时，你会怎么做？”

一、故事起源：展厅演示的第一天

展馆模型真实还原，观众佩戴 VR 头显后，可漫游各个展区；同时，操作员在 PC 端可通过鼠标实时监控视角、触发高亮或切屏指令。

为了满足双端显示需求，我们配置了三台相机：

• PC 主相机：渲染环境、UI、调试信息；
• VR 头显相机：只渲染环境与玩家视角；
• UI 专用相机：渲染所有 Canvas 元素，包含菜单、指南、调试层。

二、事故现场：UI “失控”现身

内部测试环境一切正常：PC 端界面完整，VR 端只见清爽的展示，无多余遮挡。
客户演示当天，他戴上头显，第一反应却是：“这 UI 是怎么回事？我眼前都是菜单，根本看不到展品！”

现场：

• VR 端 UI 堆叠、遮挡用户视野；
• 点击操作失效（实际上点击走的是 PC 相机）；
• 用户无法退出 UI，只能取下头显。

我们一看，果然：VR 相机和 UI 相机都在渲染相同的 UI Layer，“打包”给了头显。

三、初步排查与手动修复

打开 Unity Inspector，发现：

XRCamera.cullingMask = Everything
UICamera.cullingMask = Everything

两台相机都在渲染所有 Layer。
于是，测试人员反复手动：

1. 取消 XRCamera 的 UI Layer；
2. 勾选 UICamera 的 UI Layer；
3. 切场景、切模式，效果断断续续，易出错；

手动操作效率低，且在频繁切换场景时容易遗漏。

四、团队决策：封装一键Layer控制工具

为避免 “手动取消勾选” 的痛苦，我们决定封装一个可复用、一键切换的 Culling Mask 控制组件，满足：

• 只渲染指定 Layer
• 恢复渲染所有 Layer
• 回退到上一次状态
• 自动识别 Camera.main
• 支持多 Layer 名称输入

一旦写出工具，任何相机都可在 Inspector 或运行时，通过简短代码切换渲染范围。

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上述故事纯属虚构，下面开始正文。

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技术实践指南：Unity 相机 Culling Mask 控制

1. 背景与动机

在 Unity 项目开发中，尤其是涉及 多层级 UI 管理、XR/VR 分视图渲染、动态视角切换与性能调试 时，我们经常需要灵活控制相机渲染对象的范围。

本质上，我们希望控制：某个 Camera 渲染哪些 Layer。

常见应用如：

• XR 项目中：仅 PC 屏幕显示 UI，VR 头显中不显示；
• Portal 或多视角切换场景：主相机与子视角相机渲染不同对象；
• 开发调试模式：仅在 Debug 模式下显示 Gizmo 层；
• 镜头特效系统：仅渲染特定对象做后处理。

这些都离不开对 Unity 相机的 Culling Mask 的精细控制。

2. Culling Mask 原理解析

2.1 定义

Unity 中的每个 Camera 都有一个 Culling Mask 属性，它是一个 32 位的位掩码（bitmask），用于表示该相机应该 “看到” 哪些 Layer。

Camera.cullingMask: int → 每一位代表一个 Layer（最多支持 32 个）

2.2 示例代码

// 只显示 UI 层
camera.cullingMask = 1 << LayerMask.NameToLayer("UI");// 同时显示多个层（使用按位或）
camera.cullingMask = (1 << Layer1) | (1 << Layer2);// 使用 LayerMask 工具方法
camera.cullingMask = LayerMask.GetMask("Default", "UI", "GuideLayer");

3. 实现目标与功能设计

我们封装一个组件 CameraCullingMaskController，具备以下功能：

方法名	功能描述
`ApplyLayersOnly("UI	Default")`	仅显示指定 Layer（多个以“	”分隔）
RestoreEverything()	恢复显示所有 Layer（即 LayerMask.All）
RestoreOriginal()	回退到上一次设置前的原始状态

3.1 设计要求

• 可自动识别并使用 Camera.main；
• 支持传入多个 Layer 名；
• Layer 合法性校验与报错提示；
• 可扩展性好，便于嵌入 XR 项目。

4. 完整脚本实现

using UnityEngine;namespace XRCoreRuntime.Runtime.Component
{/// <summary>/// 控制 Camera 的 CullingMask 显示特定 Layer 或恢复状态/// </summary>public class CameraCullingMaskController : MonoBehaviour{[Header("指定相机，未指定则使用 Camera.main")]public Camera? mainCam;private int originalCullingMask;public void ApplyLayersOnly(string targetLayers){if (string.IsNullOrEmpty(targetLayers)) {Debug.LogWarning("传入的 Layer 字符串为空！");return;}mainCam ??= Camera.main;if (mainCam == null) {Debug.LogWarning("Camera 未找到！");return;}originalCullingMask = mainCam.cullingMask;var names = targetLayers.Split('|');int mask = 0;foreach (var name in names){int layer = LayerMask.NameToLayer(name.Trim());if (layer == -1){Debug.LogError($"Layer \"{name}\" 不存在！");continue;}mask |= 1 << layer;}if (mask == 0){Debug.LogWarning("未能解析出有效 Layer！");return;}mainCam.cullingMask = mask;}public void RestoreEverything(){mainCam ??= Camera.main;if (mainCam != null)mainCam.cullingMask = ~0;}public void RestoreOriginal(){mainCam ??= Camera.main;if (mainCam != null)mainCam.cullingMask = originalCullingMask;}}
}

5. 示例调用与调试方法

5.1 示例代码

var ctrl = GetComponent<CameraCullingMaskController>();// 显示 UI 和 GuideLayer
ctrl.ApplyLayersOnly("UI|GuideLayer");// 恢复所有
ctrl.RestoreEverything();// 回退到原状态
ctrl.RestoreOriginal();

5.2 编辑器拓展建议

可通过 CustomEditor 创建按钮，直接点击控制：

@startuml
actor Developer
participant InspectorButton
participant CameraCullingMaskControllerDeveloper -> InspectorButton : 点击 "显示 UI"
InspectorButton -> CameraCullingMaskController : ApplyLayersOnly("UI")Developer -> InspectorButton : 点击 "恢复全部"
InspectorButton -> CameraCullingMaskController : RestoreEverything()
@enduml

6. 应用场景分析

6.1 XR 项目中 UI 分离显示

场景：希望 UI 仅显示在 PC 上，头显中不显示。

做法：

// VR 主相机只渲染环境与默认层
ctrl.ApplyLayersOnly("Environment|Default");
// UI 相机只渲染 UI
ctrl.ApplyLayersOnly("UI");

6.2 开发调试隔离

将调试工具放入 DebugLayer，仅调试时开启：

ctrl.ApplyLayersOnly("Default|DebugLayer");

6.3 Portal 镜头或切换效果

用多台 Camera 渲染不同视角，组合效果类似：

主相机：环境 + 玩家
镜头相机：仅渲染特效层

7. 扩展功能建议

7.1 支持 LayerMask 类型参数

将 ApplyLayersOnly(string) 改为 ApplyLayersOnly(LayerMask mask)，便于在编辑器中使用 MaskField。

7.2 添加排除层功能

增加方法：

public void ApplyExcludeLayers(string excludeLayers);

使用位操作方式：

mainCam.cullingMask = ~LayerMask.GetMask("Debug", "UI");

8. 总结与最佳实践

本文从业务事故切入，结合实际项目需求，详尽讲解了 Unity 中相机 Culling Mask 的使用方法。通过封装 CameraCullingMaskController，实现了：

• 动态 Layer 渲染控制；
• UI 显示隔离；
• XR 多视图调度；
• Portal 场景优化；
• 性能剔除带来的帧率提升。

技术的价值在于解决实际问题。
下次再遇到“UI 不该出现在眼镜里”的烦恼时，试试这套工具，让每个相机都“只看”自己应该看的内容。

9. 参考资料

• Unity 官方文档

  • Camera.cullingMask
  • LayerMask

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从最初的“UI 失灵”到完整的 Culling Mask 控制方案，我们体会到：

一行代码的变化，能让整个系统更加健壮、可维护，也让开发效率成倍提升。

希望这篇文章，既让你在项目演示不再手忙脚乱，也为日后更复杂的多相机、多视图场景打下坚实基础。