Unity技术问询：如何仅渲染物体位于平面上方的部分？

核心原理 #

通过自定义Shader在片元着色阶段，判断每个像素的世界空间位置是否处于目标Plane的上方，若处于下方则直接丢弃该像素，从而实现局部隐藏的效果。

详细操作步骤 #

1. 搭建基础场景

   • 在Hierarchy窗口右键，依次创建3D Object > Plane和3D Object > Cube
   • 调整Plane的位置（比如设Transform.position.y = 0），Cube初始位置设为Transform.position.y = 1（确保完全在Plane上方）

2. 创建裁剪Shader

   • 在Project窗口右键，选择Create > Shader > Unlit Shader，重命名为ClipAbovePlane
   • 双击打开Shader文件，替换原有代码为以下内容：

     Shader "Custom/ClipAbovePlane"
     {
         Properties
         {
             _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
             _ClipY ("Clip Y Position", Float) = 0.0 // 裁剪平面的Y坐标，和Plane的Y保持一致
         }
         SubShader
         {
             Tags { "RenderType"="Opaque" }
             LOD 100
     
             Pass
             {
                 CGPROGRAM
                 #pragma vertex vert
                 #pragma fragment frag
     
                 #include "UnityCG.cginc"
     
                 struct appdata
                 {
                     float4 vertex : POSITION;
                     float2 uv : TEXCOORD0;
                 };
     
                 struct v2f
                 {
                     float2 uv : TEXCOORD0;
                     float4 worldPos : TEXCOORD1; // 传递世界空间位置到片元着色器
                     float4 vertex : SV_POSITION;
                 };
     
                 sampler2D _MainTex;
                 float4 _MainTex_ST;
                 float _ClipY;
     
                 v2f vert (appdata v)
                 {
                     v2f o;
                     o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                     o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                     o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, v.vertex); // 计算顶点的世界空间位置
                     return o;
                 }
     
                 fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
                 {
                     // 判断当前像素的世界空间Y是否小于裁剪平面的Y，是则丢弃
                     if(i.worldPos.y < _ClipY)
                     {
                         discard;
                     }
                     // 采样纹理输出颜色
                     fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                     return col;
                 }
                 ENDCG
             }
         }
     }
     

3. 创建并配置材质

   • 在Project窗口右键，选择Create > Material，重命名为ClipMaterial
   • 在Inspector窗口，点击材质的Shader下拉框，选择Custom > ClipAbovePlane
   • 将这个材质拖到Hierarchy窗口的Cube对象上
   • 在材质面板中，设置Clip Y Position为Plane的Y坐标（比如0）

4. 测试效果

   • 拖动Cube的Y轴向下，当Y>0时完整显示，Y在0附近时只显示上半部分，Y<0时完全隐藏

进阶：支持任意方向的Plane裁剪 #

如果需要Plane可以旋转（不只是水平裁剪），可以修改Shader，用平面方程来判断：

1. 在Shader的Properties里添加：

   _PlaneNormal ("Plane Normal", Vector) = (0,1,0,0) // Plane的法线方向
   _PlanePos ("Plane Position", Vector) = (0,0,0,0) // Plane上任意一点的位置
   

2. 修改片元着色器的判断逻辑：

   // 计算像素位置到平面的距离，平面方程：dot(normal, pos - planePos) >= 0 在平面上方
   float distance = dot(_PlaneNormal, i.worldPos.xyz - _PlanePos.xyz);
   if(distance < 0)
   {
       discard;
   }
   

3. 使用时，将Plane的Transform.up赋值给Plane Normal，Transform.position赋值给Plane Position即可实现任意方向的裁剪

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SafraZhang