Unity 2D URP相机堆叠实现后处理时画面渲染画质下降问题

问题现象 #

• 实现方案：采用相机堆叠搭配Render Feature的方案实现2D URP下的后处理效果，Base Camera负责渲染大部分场景与2D灯光，Overlay Camera负责渲染后处理效果
• 核心异常：开启负责后处理的Overlay Camera后，画面渲染质量大幅下降，实际运行时画质降低的感知非常强烈；测试发现即便将Shader从Render Feature上解绑，只要Render Feature保持启用，画质下降问题就会存在，禁用Render Feature后画质即可恢复正常；使用独立相机渲染的UI不受画质下降问题与后处理Shader的影响
• 当前测试用后处理Shader未写入实际效果逻辑，仅采样_CameraOpaqueTexture后原样输出（注释了颜色反色的测试逻辑），代码如下：

Shader "PixelationShader"
{
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType" = "Opaque" "RenderPipeline" = "UniversalPipeline"}
        LOD 100
        ZWrite Off Cull Off
        Pass
        {
            Name "PixelationShader"

            HLSLPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl"

            struct Attributes
            {
                float4 positionHCS   : POSITION;
                float2 uv           : TEXCOORD0;
                UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
            };

            struct Varyings
            {
                float4  positionCS  : SV_POSITION;
                float2  uv          : TEXCOORD0;
                UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
            };

            Varyings vert(Attributes input)
            {
                Varyings output;

                // Note: The pass is setup with a mesh already in clip
                // space, that's why, it's enough to just output vertex
                // positions
                output.positionCS = float4(input.positionHCS.xyz, 1.0);

                #if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP
                output.positionCS.y *= -1;
                #endif

                output.uv = input.uv;
                return output;
            }

            TEXTURE2D_X(_CameraOpaqueTexture);
            SAMPLER(sampler_CameraOpaqueTexture);

            half4 frag(Varyings input) : SV_Target
            {
                UNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEX(input);

                float4 color = SAMPLE_TEXTURE2D_X(_CameraOpaqueTexture, sampler_CameraOpaqueTexture, input.uv);
                //color.rgb = 1 - color.rgb;
                return color;
            }
            ENDHLSL
        }
    }
}

• 附带问题1：游戏运行时画面中意外出现编辑器的灯光图标
• 附带问题2：屏幕边缘存在白边

原因排查与解决方法 #

核心画质下降问题 #

画质下降和编写的Shader无关，是Render Feature的RT配置错误导致的：

• 只要Render Feature启用，哪怕不绑定自定义材质，也会执行一次源纹理到临时渲染纹理的Blit拷贝操作。如果临时RT的分辨率、精度配置低于相机输出规格，就会直接造成画质损失，不需要Shader逻辑参与。
• 修复步骤：
  1. 选中后处理相机使用的Renderer资产，找到添加的Render Feature配置项，将*Downsampling（降采样）*选项设为None，禁止对RT做分辨率缩减
  2. 将Render Feature使用的临时RT格式（Render Texture Format）设置为与相机输出一致的格式，2D项目优先选择R8G8B8A8_UNorm，如果项目开启了HDR则选择对应HDR格式，不要选择压缩格式、16位低精度格式
  3. 检查堆叠的Base Camera与Overlay Camera参数，保证两者分辨率、视口设置完全一致，不要给Overlay Camera设置单独的视口缩放、低分辨率输出
• 优化建议：2D URP下不需要额外创建Overlay Camera挂载后处理，直接将Render Feature添加到Base Camera使用的2D Renderer资产的Feature列表即可，减少一次相机堆叠带来的额外RT拷贝开销，也能避免多相机配置不一致引发的渲染异常。

附带问题1：运行时显示编辑器灯光图标 #

• 原因：后处理Overlay Camera错误开启了Gizmo渲染开关，编辑器运行时会将场景的灯光Gizmo图标渲染到输出画面中（打包后不会出现该问题）
• 修复：选中后处理Overlay Camera，在相机组件Inspector面板底部取消勾选Render Gizmos选项；同时检查相机的Culling Mask，剔除Editor Only、Gizmo这类非游戏渲染层级。

附带问题2：屏幕边缘白边 #

• 原因：该问题由两种常见错误引发：一是Blit采样时UV存在半个像素的偏移，边缘采样到了RT的默认Clear颜色（白色）；二是相机视口未完全覆盖屏幕，留出了缝隙。
• 修复：
  1. 检查Base Camera与Overlay Camera的视口参数，保证视口起始坐标为(0,0)、宽高为(1,1)，完全覆盖屏幕
  2. 将Render Feature使用的临时RT的Clear颜色设置为透明黑（RGBA(0,0,0,0)），避免边缘透出Clear颜色
  3. 若仍存在白边，可在Shader采样时对UV做半个像素的偏移修正，对齐_CameraOpaqueTexture的纹素坐标。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Hubcat