【案例】三维扫描实现

开发平台：Unity 2022
开发工具：Unity Shader Graph
学习视频：三维扫描效果 Unity Shader Graph 教程
 
附注：参考视频为第三方作者，本文为学习性了解 Shadergraph 实现思路。
 

一、效果展示

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注：扫描效果实质上是使用 Shader 进行 外轮廓描绘 + 模型缩放 的综合效果。
 

二、Shader Graph 路线图

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三、案例分析

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核心思路：
 

3.1 说明 | 获取模型深度信息

扫描效果的呈现在于一个三维空间下进行。需要获取模型的位置信息。因此有以下两种涉及模型位置信息：

• Screen Postion（屏幕位置）：提供 屏幕上的二维坐标信息
• Postion（位置）：提供 Object（模型空间）、World（世界空间）、View（视窗空间）、Tangent（切线空间）等的三维坐标信息

由于扫描效果的表现为三维空间环境下的立体效果，故选择 Position（位置）作为输入。
由于扫描效果与模型的叠加需要应用 “深度信息（模型）”，故 Mode = “View”。
 
Splite（分割）对 RGBA 数据分离单独输出。R G B 在三维中分别对应 X Y Z 轴。

1. 在颜色的输出中，<=0 为黑色，反之为灰色->白色的过渡表现。
2. 为了有效的获取 “深度信息（模型）”，利用其特性，接入 B（Z）作为值输出。但有意思的是
   在相机视角前，无论如何拉远、近该材质应用的游戏对象，均表现为黑色。
   最佳解释是 拉远近的操作对相机而言属于在 <=0 的范围内运动。 因此加入逆矩阵操作，Mutiple（乘法）转置。得到相机视角下 灰至白的深度信息。

 

3.2 说明 | 获取模型相交的位置信息

Scene Depth（场景深度）允许使用输入 UV（应该是标准化的屏幕坐标）访问当前摄像机的深度缓冲区。
Scene Depth（场景深度）设置 Sampling = “Eye”，该采样数据来源相机的 “深度视角位置” 信息。
 
知识点：在经过此算式后可以得到模型重叠处的位置信息。