Unity3D中的Z-fithgting问题

一、什么是Z-fighting

  • 多个对象争夺最接近相机的渲染（争夺顶部）。当对象由于在渲染场景时具有相似的z-buffer值而重叠时，可能会发生这种情况。

  • 简单的讲，就是多个平面共面，导致的他们之间相互“打架”，都想让相机先看到自己而产生闪烁，如下图：

  • 正常的渲染应如下图：

二、如何解决Z-fighting

1. 在物理上将对象移得更远

  • 不推荐，视觉效果差，而且实际工程中也不允许对象的位置发生偏移。

2. 增加相机的近剪裁平面并减少相机的远剪裁平面

  • 调整主相机的Clipping Planes中的Near与Far属性

3. 修改Shader深度偏移设置不同对象的渲染顺序

  • 在shader中添加Offset <factor>, <units>

三、示例——基于方法3

  • 新建shader脚本：Create->Shader->Stander Surface Shader

  • 打开脚本

  • Properties中添加

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    Properties
    {
    	_OffsetFactor("Offset Factor", Float) = 0
    	_OffsetUnits("Offset Units", Float) = 0
    }

  • SubShader中添加

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    SubShader
    {
        Offset[_OffsetFactor],[_OffsetUnits]
    }

  • 将shader拖拽到材质球中，点击材质球，在inspector中可以看到Offset Factor 与 Offset Units属性

  • Offset Factor 与 Offset Units官方介绍中取值为[-1, 1]，笔者实际操作发现-2、-3等数值，也可以使用

  • 为不同材质球设置不同的Offset Factor 与 Offset Units，即可解决Z-fighting问题

四、相同材质物体的Z-fighting问题

  • 如果发生Z-fighting的物体材质相同，则还需进一步的优化：
  • 思路：不同的物体设置不同的Offset Factor 与 Offset Units
  • 核心：获取对象InstanceID，通过C#代码改变物体材质

  • 代码如下：

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    GameObject obj = new GameObject();
    // 获取独一无二的InstanceID
    int instanceID = obj.GetInstanceID();
    // 获取材质
    Material _material = obj.GetComponent<MeshRenderer>().material;
    // 设置材质属性_OffsetFactor与_OffsetUnits
    _material.SetFloat("_OffsetFactor", instanceID * 0.00002f);
    _material.SetFloat("_OffsetUnits", instanceID * 0.00002f);

  • 优化前：

  • 优化后：

五、reference