【URP】Unity[相机]自定义相机

【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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