Unity Canvas图像着色器的对象到剪辑

Question

TL; DR

将着色器应用于Unity3D画布中的UI.Image对象时，UNITY_MATRIX_MVP似乎是相对于Canvas渲染器的，而不是相对于Image对象本身的绘制。

有没有一种方法可以计算Image对象本地空间中某个点的剪辑空间坐标，而不仅仅是相对于Canvas根？

概述

作为着色器的预处理步骤，我正在计算屏幕上出现的图像四边形的x_min，x_max，y_min和y_max这个样机：

我的基本方法是使用UnityObjectToClipPos（仅使用内置转换矩阵UNITY_MATRIX_MVP）手动计算4个角的剪贴空间位置，然后获取最小值/最大值从那些。

我发现这适用于SpriteRenderer或MeshRenderer组件，但是对于画布UI.Image中的UNITY_MATRIX_MVP组件似乎仅相对于画布父对象，并且不是图像对象本身，这意味着我不能用它来计算相对于图像的位置。

详细信息

您可以在此处找到完整的着色器：https://gist.github.com/JohannesMP/5a74fcc41d77f281a5900021c01f2356

对于给定的对象空间坐标，UnityObjectToClipPos首先用于获取齐整的剪辑空间坐标，然后将其移至屏幕UV空间中（在屏幕上可见时，值范围从0到1）：

inline float2 ObjToScreenUV(in float3 obj_pos)
{
    float4 clip_pos4d = UnityObjectToClipPos(obj_pos);
    float2 clip_pos2d = clip_pos4d.xy / clip_pos4d.w;
#if UNITY_UV_STARTS_AT_TOP
    return float2(1 + clip_pos2d.x, 1 - clip_pos2d.y) / 2;
#else
    return (1 + clip_pos2d) / 2;
#endif
}

---

由于单位四边形的4个顶点很容易在对象空间中定义（在对象空间X / Y轴上仅偏移0.5），因此屏幕上的最小值/最大值可以按以下方式计算：

inline float4 GetQuadUVBounds()
{
    // 1. Get relative screen position of 4 quad corners
    float2 bl = ObjToScreenUV(float3(-0.5, -0.5, 0));
    float2 tl = ObjToScreenUV(float3(-0.5, 0.5, 0));
    float2 br = ObjToScreenUV(float3(0.5, -0.5, 0));
    float2 tr = ObjToScreenUV(float3(0.5, 0.5, 0));

    // 2. Get min/max of x and y
    float min_x = min(min(bl.x, tl.x), min(br.x, tr.x));
    float max_x = max(max(bl.x, tl.x), max(br.x, tr.x));
    float min_y = min(min(bl.y, tl.y), min(br.y, tr.y));
    float max_y = max(max(bl.y, tl.y), max(br.y, tr.y));

    return float4(min_x, min_y, max_x, max_y);
}

请注意，我目前不打算优化最小/最大逻辑。

---

为验证正确计算出最小值/最大值，可将其用于绘制对象时用于红色和绿色通道。

例如，要验证x_min和y_min是否有效，可以使用以下片段着色器：

half4 frag () : COLOR
{
    // Min is bounds.xy, max is bounds.zw
    float4 bounds = GetQuadUVBounds();
    return float4(bounds.xy, 0, 1);
}

MeshRenderer个四边形和SpriteRenderer个对象的哪个导致以下结果：

• 随着x_min的增加，红色通道也会增加。
• 随着y_min的增加，绿色通道也会增加。

测试最大值也会产生预期的结果。

但是，当在画布中的UI.Image组件上测试相同的着色器时，它不能按预期工作：

尽管UI.Image对象（已将着色器设置为其材质）在屏幕上移动，但其颜色不会改变。但是，当在编辑器场景视图中移动编辑器摄影机时，颜色会改变。

这似乎暗示UnityObjectToClipPos以及扩展所依赖的UNITY_MATRIX_MVP矩阵与Canvas Parent对象有关，而不是与Parent内部的Image对象有关。

问题

我是否以UNITY_MATRIX_MVP是相对于画布对象而不是要绘制的Image对象为假设进行更正？如果是这样，还有另一种方法来获取专门用于Image对象的MVP矩阵吗？另外，还有其他方法可以在着色器中计算点在图像局部空间中的Clip-space位置吗？

• 我正在使用Unity 2017.1.2f1
• DisableBatching着色器标志已启用