Unity Shader中的测试
Unity Shader中的测试：Alpha测试、模版测试、深度测试。
Alpha测试：
Alpha Test和Alpha Blending是两种处理透明的方法。
Alpha Test：
Alpha Test采用一种很霸道极端的机制，只要一个像素的alpha不满足条件，那么它就会被fragment shader舍弃。被舍弃的fragments不会对后面的各种Tests产生影响；否则，就会按正常方式写入到缓存中，并进行正常的深度检验等等，也就是说，Alpha Test是不需要关闭ZWrite的。Alpha Test产生的效果也很极端，要么完全透明，即看不到，要么完全不透明。
Alpha Blending：
而Alpha Blending则是一种中庸的方式，它使用当前fragment的alpha作为混合因子，来混合之前写入到缓存中颜色值。但Alpha Blending麻烦的一点就是它需要关闭ZWrite，并且要十分小心物体的渲染顺序。如果不关闭ZWrite，那么在进行深度检测的时候，它背后的物体本来是可以透过它被我们看到的，但由于深度检测时大于它的深度就被剔除了，从而我们就看不到它后面的物体了。因此，我们需要保证物体的渲染顺序是从后往前，并且关闭该半透明对象的ZWrite。
注意：Alpha Blending只是关闭ZWrite，人家可没有关闭ZTest哦！这意味着，在输出一个Alpha Blending的fragment时，它还是会判断和当前Color Buffer中的fragment的深度关系，如果它比当前的fragment深度更远，那么它就不会再做后续的混合操作；否则，它就会和当前的fragment进行混合，但是不会把自己的深度信息写入Depth Buffer中。这是非常重要的，这一点决定了，即便一个不透明物体出现在一个透明物体的前面，不透明物体仍可以正常的遮挡住透明物体！也就是说，对于Alpha Blending来说，Depth Buffer是只读的。
尽可能使用Alpha Blending，而不要使用Alpha Test。
模板测试：
模板测试stencil test是3d渲染管线中介于透明测试alpha test和深度测试depth test之间的测试，目的是根据条件来比较设置的参考值referenceValue和模板缓冲区stencil buff中对应的值stencilBuffValue的大小，如果条件满足就让片段fragment（候选的像素）进入下一测试，即深度测试，条件不满足就过滤掉片段，不把对应材质的片段输出到屏幕。
深度测试：
什么是深度？
深度其实就是该像素点在3d世界中距离摄象机的距离，深度值Zbuffer（Z值）越大，则离摄像机越远。
什么是深度缓存？
深度缓存中存储着每个像素点（绘制在屏幕上的）的深度值，如果启用了深度缓冲区，在绘制每个像素之前，OpenGL会把它的深度值和已经存储在这个像素的深度值进行比较。新像素深度值小于原先像素深度值，则新像素值会取代原先的；反之，新像素值被遮挡，其颜色值和深度将被丢弃，最终屏幕显示的就是深度缓存中深度对应的像素点的颜色！(深度主要起的是比较的作用)
什么是深度测试？
在深度测试中，默认情况是将要绘制的新像素的z值与深度缓冲区中对应位置的z值进行比较，如果比深度缓存中的值小，那么用新像素的颜色值更新深度缓存中对应像素的颜色值。
为什么需要深度？
在不使用深度测试的时候，如果我们先绘制一个距离较近的物体，再绘制距离较远的物体，则距离远的物体因为后绘制，会把距离近的物体覆盖掉，这样的效果并不是我们所希望的。而有了深度缓冲以后，绘制物体的顺序就不那么重要了，都能按照远近（Z值）正常显示，这很关键。(越后绘制的东西，距离相机就越近)
ZWrite：
ZWrite可以取的值为：On/Off，默认值为On，代表是否要将像素的深度写入深度缓存中。
ZTest：
ZTest可以取的值为：Greater/GEqual/Less/LEqual/Equal/NotEqual/Always/Never/Off，默认值为LEqual，代表如何将像素的颜色写入深度缓存中，例如当取默认值的情况下，如果将要绘制的新像素的z值小于等于深度缓存中的值，则将用新像素的颜色值更新深度缓存中对应像素的颜色值。需要注意的是，当ZTest取值为Off时，表示的是关闭深度测试，等价于取值为Always，而不是Never！Always指的是直接将当前像素颜色(不是深度)写进颜色缓冲区中；而Never指的是不要将当前像素颜色写进颜色缓冲区中，相当于消失。
Early-Z技术：
传统的渲染管线中，ZTest其实是在Blending阶段，这时候进行深度测试，所有对象的像素着色器都会计算一遍，没有什么性能提升，仅仅是为了得出正确的遮挡结果，会造成大量的无用计算，因为每个像素点上肯定重叠了很多计算。因此现代GPU中运用了Early-Z的技术，在Vertex阶段和Fragment阶段之间（光栅化之后，fragment之前）进行一次深度测试，如果深度测试失败，就不必进行fragment阶段的计算了，因此在性能上会有很大的提升。但是最终的ZTest仍然需要进行，以保证最终的遮挡关系结果正确。前面的一次主要是Z-Cull为了裁剪以达到优化的目的，后一次主要是Z-Check。
Early-Z的实现，主要是通过一个Z-pre-pass实现，简单来说，对于所有不透明的物体（透明的没有用，本身不会写深度），首先用一个超级简单的shader进行渲染，这个shader不写颜色缓冲区，只写深度缓冲区，第二个pass关闭深度写入，开启深度测试，用正常的shader进行渲染。其实这种技术，我们也可以借鉴，在渲染透明物体时，因为关闭了深度写入，有时候会有其他不透明的部分遮挡住透明的部分，而我们其实不希望他们被遮挡，仅仅希望被遮挡的物体半透，这时我们就可以用两个pass来渲染，第一个pass使用Color Mask屏蔽颜色写入，仅写入深度，第二个pass正常渲染半透，关闭深度写入。
Unity渲染顺序：
如果我们先绘制后面的物体，再绘制前面的物体，就会造成over draw；而通过Early-Z技术，我们就可以先绘制较近的物体，再绘制较远的物体（仅限不透明物体），这样，通过先渲染前面的物体，让前面的物体先占坑，就可以让后面的物体深度测试失败，进而减少重复的fragment计算，达到优化的目的。Unity中默认应该就是按照最近距离的面进行绘制的。
参考：