【URP】Unity[相机]自定义相机Universal Additional Camera Data 组件概述在 U

【从UnityURP开始探索游戏渲染】专栏-直达

Universal Additional Camera Data 组件概述

在 Unity Universal Render Pipeline (URP) 中，UniversalAdditionalCameraData 组件是扩展标准相机功能的核心组件，它提供了 URP 特有的相机配置选项。每个 URP 相机都会自动附加这个组件。

自定义相机的主要配置项

渲染类型 (Render Type)

‌Base‌: 主相机类型，可以独立渲染或作为其他叠加相机的基础
‌Overlay‌: 叠加相机，必须附加到 Base 相机上才能工作
‌ScreenSpaceOverlay‌: 屏幕空间叠加，用于UI等元素

堆栈相机系统 (Camera Stack)

允许将多个 Overlay 相机叠加到 Base 相机上
渲染顺序由相机的 Depth 值决定
每个叠加相机可以有自己的清除标志和剔除遮罩

后期处理控制

可以单独启用/禁用后期处理效果
控制抗锯齿方式
设置渲染比例（Render Scale）

高级渲染设置

控制是否渲染阴影
设置Opaque Texture和Depth Texture的生成
配置运动矢量(Motion Vectors)

自定义相机原理

URP 的自定义相机系统基于以下核心原理：

‌分层渲染架构‌：Base 相机负责基础场景渲染，Overlay 相机提供额外的渲染层
‌渲染纹理复用‌：URP 会智能地复用中间渲染纹理，减少内存占用
‌后期处理组合‌：每个相机可以有自己的后期处理效果，URP 会按顺序组合它们
‌剔除优化‌：URP 会根据相机的视锥体和剔除遮罩优化渲染调用

具体使用示例

创建基础相机并添加叠加相机

// 获取或创建主相机

Camera mainCamera = Camera.main;

var mainCameraData = mainCamera.GetUniversalAdditionalCameraData();

// 设置相机属性

mainCameraData.renderType = CameraRenderType.Base;

mainCameraData.requiresColorTexture = true;

mainCameraData.requiresDepthTexture = true;

// 创建叠加相机

GameObject overlayCamObj = new GameObject("EffectCamera");

Camera overlayCam = overlayCamObj.AddComponent<Camera>();

var overlayCamData = overlayCam.GetUniversalAdditionalCameraData();

// 配置叠加相机

overlayCamData.renderType = CameraRenderType.Overlay;

overlayCam.clearFlags = CameraClearFlags.Depth;

overlayCam.cullingMask = LayerMask.GetMask("Effects");

// 添加到主相机堆栈

mainCameraData.cameraStack.Add(overlayCam);

高级自定义相机配置

// 创建特殊用途相机

Camera specialCamera = new GameObject("SpecialCamera").AddComponent<Camera>();

var specialCameraData = specialCamera.GetUniversalAdditionalCameraData();

// 详细配置

specialCameraData.renderType = CameraRenderType.Base;

specialCameraData.renderPostProcessing = true;

specialCameraData.antialiasing = AntialiasingMode.FastApproximateAntialiasing;

specialCameraData.antialiasingQuality = AntialiasingQuality.Low;

specialCameraData.requiresColorOption = CameraOverrideOption.On;

specialCameraData.requiresDepthOption = CameraOverrideOption.On;

specialCameraData.stopNaN = true;

specialCameraData.dithering = true;

// 设置目标纹理

specialCamera.targetTexture = RenderTexture.GetTemporary(1024, 1024, 24);

动态修改相机堆栈

// 获取主相机数据

var mainCamData = Camera.main.GetUniversalAdditionalCameraData();

// 动态添加叠加相机

Camera dynamicOverlay = new GameObject("DynamicOverlay").AddComponent<Camera>();

dynamicOverlay.GetUniversalAdditionalCameraData().renderType = CameraRenderType.Overlay;

mainCamData.cameraStack.Add(dynamicOverlay);

// 动态移除叠加相机

mainCamData.cameraStack.Remove(dynamicOverlay);

渲染纹理监控系统

‌创建渲染纹理资源‌在Project窗口右键选择Assets > Create > Render Texture，命名为"SecurityFeed"，分辨率设为1024x1024。
‌配置渲染相机‌创建名为"SecurityCamera"的相机，将SecurityFeed拖入Output Texture属性，调整视角对准监控区域。
‌显示监控画面‌创建Quad对象并附加材质，将SecurityFeed赋给材质的Base Map，通过主相机观察Quad。
- 支持多路监控画面切换
- 通过数组管理不同区域的渲染纹理
- 可扩展为自动巡逻系统

SecurityCameraController.cs

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering.Universal;

public class SecurityCameraController : MonoBehaviour {
    public RenderTexture[] securityFeeds;
    private Camera securityCam;
    private int currentFeedIndex;

    void Start() {
        securityCam = GetComponent<Camera>();
        securityCam.targetTexture = securityFeeds[0];
    }

    public void SwitchFeed(int index) {
        securityCam.targetTexture = securityFeeds[index];
    }
}

UICameraStack.cs

void Start() {
    var uiCamera = GameObject.Find("UICamera").GetComponent<Camera>();
    var mainCameraData = Camera.main.GetUniversalAdditionalCameraData();
    mainCameraData.cameraStack.Add(uiCamera);
}

ZoomBlurFeature.cs

public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, 
    ref RenderingData renderingData) {
    if (zoomMaterial == null) return;
    blurPass.Setup(renderer.cameraColorTarget, zoomMaterial);
    renderer.EnqueuePass(blurPass);
}

实际应用场景

‌分屏游戏‌：为每个玩家创建独立的Base相机
‌画中画效果‌：使用额外的Base相机渲染到纹理
‌UI特效‌：通过Overlay相机添加屏幕空间特效
‌后处理组合‌：不同相机应用不同的后期处理效果
‌优化渲染‌：通过禁用不需要的功能提高性能

注意事项

叠加相机的Depth值必须大于其Base相机的Depth值
过多的叠加相机会影响性能，应合理使用
自定义相机的清除标志需要仔细配置以避免意外清除
在VR中，每个相机都会为每只眼睛渲染一次，需特别注意性能
相机堆栈中的顺序会影响最终渲染结果

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