Unity3D Shader 透明、裁剪与混合

Unity3D Shader 透明、裁剪与混合

前言

在 Unity Shader 里，很多人第一次接触“透明”时都会有点困惑：

• 为什么我把 Alpha 改成 0.5，物体还是不透明？
• 为什么树叶这种效果不是半透明，而是直接“挖空”？
• 为什么有些特效越叠越亮？

这些问题，背后其实对应了三种完全不同的处理方式：

• 不透明（Opaque）
• 透明裁剪（Cutout / Alpha Test）
• 透明混合（Transparent / Blend）

如果再加上特效里常见的加法混合，这一块基本就是很多游戏 Shader 的核心基础。

结论：这三种不是一回事

1 不透明（Opaque）

特点：

• 不是透明
• 不需要混合
• 正常写深度

适合：

• 墙体
• 地面
• 角色本体

2 透明裁剪（Cutout）

特点：

• 不是“半透明”
• 要么显示，要么完全丢弃
• 常用于镂空效果

适合：

• 树叶
• 栅栏
• 草
• 纸片模型边缘裁切

3 透明混合（Transparent）

特点：

• 根据 Alpha 和背景颜色进行混合
• 可以出现真正的半透明
• 通常要关闭深度写入

适合：

• 玻璃
• 水晶
• UI 半透明
• 烟雾

不透明为什么最快、最稳定

最常见的不透明设置通常是：

Tags { "Queue"="Geometry" "RenderType"="Opaque" }
ZWrite On
Blend Off

特点是：

• 正常参与深度写入
• 遮挡关系稳定
• 不需要做颜色混合

所以不透明物体通常：

• 性能更好
• 排序更简单
• 效果更稳定

这也是为什么能不用透明时，尽量不要用透明。

透明裁剪是什么

透明裁剪的核心思想不是“把像素变半透明”，而是：

满足条件就保留，不满足条件就直接丢掉。

在 Shader 中最常见的写法是：

clip(alpha - _Cutoff);

它的含义是：

• 如果 alpha - _Cutoff < 0
• 当前像素直接被丢弃，不参与后续输出

所以裁剪效果只有两种状态：

• 显示
• 不显示

并不存在 0.3、0.5 这种半透明过程。

一个最基础的裁剪 Shader

Shader "Custom/AlphaCutout"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {}
        _Cutoff ("Cutoff", Range(0,1)) = 0.5
    }

    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="AlphaTest" "RenderType"="TransparentCutout" }

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 pos : SV_POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            float _Cutoff;

            v2f vert(appdata v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
            {
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv);
                clip(col.a - _Cutoff);
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

代码关键点

clip(col.a - _Cutoff);

如果贴图透明通道低于 _Cutoff，这个像素就会被直接裁掉。

所以这种 Shader 特别适合：

• 叶片边缘
• 镂空网格
• 头发卡片

为什么 Cutout 常常比半透明更适合树叶

因为树叶通常不是玻璃那种“半透明”，
而是边缘需要被干净裁掉。

如果用真正半透明：

• 视觉会发灰
• 排序更麻烦
• 性能也可能更差

透明混合是什么

透明混合才是大家平常理解的“半透明”。

它的核心不是丢弃像素，而是：

把当前颜色和屏幕已有颜色按一定规则混合。

最常见的普通透明写法：

Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

这就是标准 Alpha 混合。

一个最基础的透明 Shader

Shader "Custom/AlphaBlend"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("MainTex", 2D) = "white" {}
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
    }

    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
        ZWrite Off
        Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float4 pos : SV_POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            sampler2D _MainTex;
            float4 _MainTex_ST;
            fixed4 _Color;

            v2f vert(appdata v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = TRANSFORM_TEX(v.uv, _MainTex);
                return o;
            }

            fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
            {
                fixed4 col = tex2D(_MainTex, i.uv) * _Color;
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

为什么这里一定要 ZWrite Off

因为半透明物体通常不能像不透明物体那样稳定写深度。

如果透明物体把深度写进去，很容易出现：

• 后面的透明物体被错误挡住
• 透明叠加顺序异常

所以标准半透明通常都会：

ZWrite Off

但注意：

它虽然不写深度，通常还是会做深度测试。

为什么把 Alpha 设成 0.5 还不透明

这是最常见的新手问题之一。

比如你写：

return fixed4(1,1,1,0.5);

如果没有设置：

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

它并不会自动半透明。

因为 Alpha 只是颜色的一个分量，
只有开启混合后，它才会真正参与屏幕颜色合成。

加法混合

除了普通透明外，特效里还非常常见一种方式：

Blend One One

这叫：

加法混合（Additive Blend）

它的特点是：

• 没有正常意义上的“遮挡变暗”
• 多层叠加会越来越亮
• 很适合做发光特效

常用于：

• 火焰
• 魔法弹
• 能量轨迹
• 激光

如果你想更容易控制亮度，也经常用：

Blend SrcAlpha One

三种方式的直观区别

方式	核心行为	是否半透明	常见用途
Opaque	直接绘制	否	墙体、角色、地面
Cutout	不满足条件就丢弃	否	树叶、草、栅栏
Transparent	与背景混合	是	玻璃、烟雾、水晶
Additive	与背景做加法	类似发光叠加	火焰、光效、能量

透明物体为什么总是容易出问题

因为透明物体通常会同时带来两个麻烦：

1 排序问题

透明通常要按从远到近的顺序渲染，
但真实模型不是一个简单平面，
所以复杂形体容易出现排序瑕疵。

2 不写深度

透明一般 ZWrite Off，
这虽然避免了一些错误遮挡，
但也让透明和透明之间更依赖绘制顺序。

所以：

透明永远比不透明更难处理。

什么时候优先选 Cutout，什么时候选 Transparent

可以用一个简单标准判断：

如果你的需求是“边缘挖空”

优先考虑：

Cutout

比如：

• 树叶
• 草
• 铁丝网

如果你的需求是“看起来透过去”

优先考虑：

Transparent

比如：

• 玻璃
• 烟
• 水晶

如果你的需求是“叠加发光”

优先考虑：

Additive

比如：

• 技能特效
• 光束
• 魔法轨迹

常见坑

1 半透明没开 Blend

写了 Alpha，结果还是不透明。

2 裁剪物体用了 Transparent 队列

很多 Cutout 物体其实更适合放在：

Queue = AlphaTest

而不是 Transparent。

3 透明物体错误写深度

最常见结果就是透明相互遮挡不正常。

4 想要树叶效果却用了真正半透明

结果边缘发灰、效果发虚。

总结

裁剪是“不要这个像素”，混合是“这个像素和背景怎么合成”。

最核心的三套配置如下：

不透明

Tags { "Queue"="Geometry" "RenderType"="Opaque" }
ZWrite On
Blend Off

裁剪

Tags { "Queue"="AlphaTest" "RenderType"="TransparentCutout" }
clip(alpha - _Cutoff);

半透明

Tags { "Queue"="Transparent" "RenderType"="Transparent" }
ZWrite Off
Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

后面你做：

• 溶解
• 玻璃
• 树叶
• 粒子特效

这些效果时，几乎都要先想清楚：

到底要的是裁剪，还是混合？