深度扫描

这是死亡搁浅里面的一个经典效果，以人物为中心，扫描周围的环境。我想复刻一下这个根据人物为中心，扫描周围的效果。

思路分析

第一眼看上去就跟自身位置有关，并且随着距离的增加发现每个物体的边缘都显现了出来。但是我总不能在所有模型里面加一个材质专门做这个事情吧，所以目前想法就是后处理做这件事，那么目前思路如下。

通过屏幕坐标还原世界坐标。
根据世界坐标生成一个圈，然后根据距离变动。
修改这个圈附近的效果，将边缘识别放进去。
美化一下，增加一下颜色等效果。

还原世界坐标

通过屏幕坐标还原世界坐标方法还蛮多的。

暴力还原，如果先暂时不考虑性能，通过 NDC 暴力还原回去。
一开始就考虑性能，通过相似三角形和向量加减在 Vert 里面做，然后在 Frag 里得到差值结果。

暴力还原

从 World Position 到 View Position 到 Clip Position 到 Screen Position，一步一步往回推。

第一步先求 NDC 坐标，在后处理 Shader 中，Frag 函数内拿到的 UV 坐标就是屏幕范围了，注意这里并不是屏幕坐标，这里的 UV 大小取值区间是 [0,1]，而 NDC 坐标Unity 用的是 OpenGL 的传统，所以求 NDC 坐标要映射回 [-1,1]

1	float4 ndc = float4(i.uv.x * 2 - 1, i.uv.y * 2 - 1, depthTextureValue * 2 - 1, 1);

NDC 的 Z 坐标就是深度缓冲中的值，W 坐标就是1，但是从深度缓冲中拿值的时候注意线性问题。
已知条件（M为VP矩阵，M^-1即为其逆矩阵，Clip为裁剪空间，ndc为标准设备空间，world为世界空间）：
ndc = Clip.xyzw / Clip.w = Clip / Clip.w
world = M^-1 * Clip
二者结合得：world = M ^-1 * ndc * Clip.w
我们已知M和ndc，然而还是不知道Clip.w，但是有一个特殊情况，是world的w坐标，经过变换后应该是1，即
1 = world.w = （M^-1 * ndc）.w * Clip.w
进而得到Clip.w = 1 / （M^ -1 * ndc）.w
带入上面等式得到：
world = （M ^ -1 * ndc） / （M ^ -1 * ndc）.w
然后要根据当前位置进行距离计算，所以需要在 C# 端传入摄像机的距离。

1	postEffectMat.SetVector("_CameraPos", transform.position);

然后定义一个宽度，在这个宽度内显示一个颜色，用来表示当前扫描的进度。
到目前为止的效果图。
结下来就是进行这个宽度内的内容识别，显示出模型的边缘颜色。

边缘识别

边缘识别可以用 Sobel 算子卷积的方式识别。Shader Book 入门精要 12 章里面有讲，可以直接拿来用。

half Sobel(v2f i)
    {
		const half Gx[9] = {-1,  0,  1,
								-2,  0,  2,
								-1,  0,  1};
		const half Gy[9] = {-1, -2, -1,
								0,  0,  0,
								1,  2,  1};		
		half texColor;
		half edgeX = 0;
		half edgeY = 0;
    	
        // 这里的 uvArray 就是当前像素点和周围的八个方向的像素点的数组
		for (int it = 0; it < 9; it++) {
			texColor = luminance(tex2D(_MainTex,i.uvArray[it]));
			edgeX += texColor * Gx[it];
			edgeY += texColor * Gy[it];
		}
		half edge = 1 - abs(edgeX) - abs(edgeY);
		return edge;
	}

成果图

感觉我这个场景似乎不是特别能体现边缘，如果觉得边缘不是很明显的话，可以稍微调整一下最后 Lerp 的分布区域，用 SmoothLerp 或者 Pow 都行，让靠近边缘的区域更明显一点。