Unity+ARFoundation下基于背景色通过Shader选择性丢弃像素的方案咨询

• 你无法在GLSL片元着色器中调用glEnable(GL_STENCIL_TEST)的核心原因是：GL的全局渲染状态必须在CPU端的渲染流程中配置，不能在着色器执行阶段调用，Unity提供的Pass级Stencil块配置已经帮你完成了模板测试开启、状态配置的全部工作，不需要手动调用GL接口。
• 静态的HLSL Stencil块无法动态修改Ref值是因为该值是渲染管线的固定状态，需要在DrawCall前由CPU设置，无法直接被片元着色器的运算结果覆盖。

方案1：深度缓冲实现（最推荐，兼容性最高，性能最优） #

这个方案完全不需要使用模板测试，仅靠修改深度缓冲值即可实现需求，适配所有支持GLES3的设备：

具体修改步骤： #

1. 保留你现有AR背景Shader的全部配置，仅修改片元着色器的gl_FragDepth赋值逻辑：

void main()
{
#ifdef SHADER_API_GLES3
    vec3 result = texture(_MainTex, textureCoord).xyz;

#ifndef UNITY_COLORSPACE_GAMMA
    result = GammaToLinearSpace(result);
#endif // !UNITY_COLORSPACE_GAMMA

    gl_FragColor = vec4(result, 1);
    // 新增逻辑：蓝色值超过阈值时写入最小深度，否则写入最大深度
    if (result.b > _CutoffThresh)
    {
        gl_FragDepth = 0.0f;
    }
    else
    {
        gl_FragDepth = 1.0f;
    }
#endif // SHADER_API_GLES3
}

2. 确认所有前景对象的Shader使用默认的ZTest LEqual配置（Unity默认Shader都是该配置，不需要额外修改）。

实现原理： #

AR背景的渲染队列是Background，会早于所有前景对象渲染：

• 当背景像素蓝色超过阈值时，写入深度值0（相机视锥体最近点），前景对象的深度值必然大于0，无法通过深度测试，对应像素被丢弃
• 当背景像素蓝色未超过阈值时，写入深度值1（相机视锥体最远点），前景对象的深度值必然小于1，可以正常通过深度测试完成渲染

方案2：动态模板值实现（适用于需要保留原有深度逻辑的场景） #

如果你的项目不能修改深度缓冲的默认逻辑，可以通过GLES3的着色器模板导出扩展实现动态设置模板值：

具体修改步骤： #

1. 在AR背景Shader的扩展声明部分新增模板导出扩展支持：

#ifdef SHADER_API_GLES3
#extension GL_OES_EGL_image_external_essl3 : require
// 新增扩展支持
#extension GL_ARB_shader_stencil_export : require
#endif // SHADER_API_GLES3

2. 取消Pass下Stencil块的注释，Ref值可任意填写，片元着色器会覆盖该值：

Stencil
{
    Ref 0
    Comp Always
    Pass Replace
}

3. 修改背景片元着色器逻辑，根据蓝色值动态输出模板值：

void main()
{
#ifdef SHADER_API_GLES3
    vec3 result = texture(_MainTex, textureCoord).xyz;

#ifndef UNITY_COLORSPACE_GAMMA
    result = GammaToLinearSpace(result);
#endif // !UNITY_COLORSPACE_GAMMA

    gl_FragColor = vec4(result, 1);
    gl_FragDepth = 1.0f;
    // 动态设置模板值
    if (result.b > _CutoffThresh)
    {
        gl_FragStencilRefARB = 1;
    }
    else
    {
        gl_FragStencilRefARB = 0;
    }
#endif // SHADER_API_GLES3
}

4. 给所有前景对象的Shader添加Stencil测试配置，仅当模板值为0时渲染：

Stencil
{
    Ref 0
    Comp Equal
    Pass Keep
}

注意事项： #

该方案依赖设备对GL_ARB_shader_stencil_export扩展的支持，目前主流安卓设备都支持该扩展，老旧设备可能存在兼容问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MaxDeh