Unity的Camera类——视觉掌控与深度解析(下)

前言

欢迎阅读本篇博客，这章我们将深入探讨 Unity 游戏引擎中 Camera 类的委托和枚举。摄像机在游戏开发中扮演着关键角色，它不仅定义了玩家视角的窗口，还影响着游戏的视觉表达和整体体验。理解和正确使用 Camera 类的枚举和委托，可以极大地提升你的游戏视觉效果和性能表现。

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Camera的委托：

Camera.CameraCallback:

Camera.CameraCallback

Unity 中的一个委托类型，它用于定义一系列与摄像机相关的事件的签名。这些事件是上一章有说到的 onPreCull、onPreRender 和 onPostRender。当摄像机即将裁剪、渲染或完成渲染时，会触发这些事件。

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定义：

public delegate void CameraCallback(Camera cam);

这个委托类型接受一个 Camera 类型的参数。这意味着，任何要作为这些事件处理函数的方法都必须接受一个 Camera 类型的参数。

要使用 CameraCallback，你首先需要定义一个符合这个委托签名的方法，然后将这个方法添加到对应的摄像机事件上。

示例:
如果你想在每次摄像机渲染后执行一些操作，你可以将方法添加到 Camera.onPostRender 事件上。

void OnPostRender(Camera cam)
{
    // 这里是在摄像机渲染完成后要执行的代码
}
void OnEnable()
{
    Camera.onPostRender += OnPostRender;
}
void OnDisable()
{
    Camera.onPostRender -= OnPostRender;
}

在这个例子中，OnPostRender 方法就是一个符合 CameraCallback 委托签名的方法。
同样的方式可以用于 Camera.onPreCull 和 Camera.onPreRender 事件，只需将方法添加到这些事件即可，可以参照上一章节的Camera事件示例。

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Camera的枚举

Camera.FieldOfViewAxis:
Camera.GateFitMode:
Camera.MonoOrStereoscopicEye:
Camera.RenderRequestMode:
Camera.RenderRequestOutputSpace:
Camera.StereoscopicEye:

Camera.FieldOfViewAxis

用于确定摄像机的视场(Field of View, FOV)是围绕哪个轴进行调整。在 Unity 中，这通常涉及两个选项：Vertical和Horizontal

1. Vertical (垂直轴): 当视场基于垂直轴时，无论屏幕的宽高比如何变化，摄像机视场的垂直部分保持不变。这是最常用的设置，特别是在需要保持垂直视角一致性的场景中，比如第一人称或第三人称射击游戏。
2. Horizontal (水平轴): 当视场基于水平轴时，摄像机视场的水平部分保持不变，而垂直视场会根据屏幕的宽高比进行调整。这种设置在宽屏显示器上特别有用，因为它可以在不裁剪水平视野的情况下适应不同的屏幕尺寸。

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Camera.GateFitMode

这个枚举控制摄像机视野如何适应画幅尺寸的变化，尤其重要于影视制作中的画幅比例适配。

1. Vertical: 垂直适配。在此模式下，摄像机的垂直视野保持不变，而水平视野根据画幅比例变化而自动调整。这常用于确保特定的垂直视觉元素不受画幅比例变化的影响。
2. Horizontal: 水平适配。与垂直适配相反，此模式保持水平视野不变，垂直视野随画幅比例变化而调整。适用于水平视角更为重要的场景。
3. Fill: 填充模式。摄像机的视野会扩展以填充整个画幅，但这可能导致画幅边缘的部分图像被裁剪。
4. Overscan: 保留图像的全部内容。摄像机的视野会进一步扩展以确保画幅内的每个部分都被覆盖，可能会捕捉到通常不可见的场景部分。
5. None: 摄像机不进行任何画幅适配。这意味着摄像机视野依赖于传感器尺寸，无视画幅比例。

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Camera.MonoOrStereoscopicEye

用于区分渲染单眼（Mono）和双眼（Stereoscopic）视图的设置。这对于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用尤其重要。

1. Left: 左眼。用于立体视觉渲染的左眼视图。
2. Right: 右眼。用于立体视觉渲染的右眼视图。
3. Mono: 单眼。标准的2D视觉渲染，不涉及立体视觉效果。

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Camera.RenderRequestMode

与摄像机的渲染请求相关，允许开发者在高级渲染场景中进行更细致的控制，如在后期处理、图像分析或高级渲染技术中。

1. None: 默认值，表示没有特定的渲染请求模式。
2. ObjectId: 输出一个对象的 InstanceID 缓冲区。这通常用于识别渲染场景中的特定对象。
3. Depth: 输出深度值。这对于实现深度相关的效果，如景深、阴影等，非常有用。
4. VertexNormal: 输出插值后的顶点法线。这对于实现某些类型的光照效果很重要。
5. WorldPosition: 输出世界坐标位置缓冲区。这可以用于计算对象在世界空间中的位置。
6. EntityId: 输出一个实体ID。这通常用于实现复杂的渲染效果，需要跟踪特定实体。
7. BaseColor: 输出材质的基色（Albedo/Base Color）。这对于提取或修改对象的主要颜色非常有用。
8. SpecularColor: 返回材质的镜面反射颜色缓冲区。用于实现高级的光照效果。
9. Metallic: 输出材质的金属度值。这对于实现金属材质的渲染效果非常重要。
10. Emission: 输出材质的发光值。用于渲染自发光材质。
11. Normal: 输出每像素的法线。这对于实现复杂的光照和表面效果至关重要。
12. Smoothness: 返回材质的光滑度缓冲区。这对于实现高质量的反射和光泽效果非常有用。
13. Occlusion: 返回材质的环境遮蔽（Ambient Occlusion）缓冲区。这对于增强场景的深度感和细节非常重要。
14. DiffuseColor: 输出材质的漫反射颜色。这对于分析或修改对象的漫反射颜色非常有用。

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Camera.RenderRequestOutputSpace

这个枚举定义了渲染请求的输出空间，即渲染请求的数据将以哪种形式输出。

1. ScreenSpace: 渲染请求将在屏幕空间中渲染，从摄像机的视角出发。这意味着输出将是基于摄像机视角和屏幕坐标系统的。
2. UV0 - UV8: 这些值表示渲染请求将输出在被渲染网格的特定UV空间中。UV空间是用于映射纹理到3D模型的坐标系统，每个UV值（从UV0到UV8）代表模型上不同的纹理坐标集。这使得开发者可以对模型上特定的纹理坐标进行高级渲染操作。
   UV0: 输出在UV0空间中。
   UV1: 输出在UV1空间中。
   UV2: 输出在UV3空间中。
   （剩余的同理）

这些选项允许开发者在不同的坐标系统中进行渲染操作，为渲染过程提供了更多的灵活性和控制。例如，选择屏幕空间可以用于实现与屏幕坐标相关的效果，如屏幕空间反射（Screen Space Reflections）。而选择UV空间可以用于实现复杂的纹理效果，如纹理映射、纹理变换等。这为在Unity中实现高级图形处理和自定义渲染技术提供了强大的工具。

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Camera.StereoscopicEye

这个枚举用于指定立体视觉渲染中的眼睛类型。

1. Left: 左眼。用于生成立体视觉中的左眼图像。
2. Right: 右眼。用于生成立体视觉中的右眼图像。

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希望这篇博客能够帮助你更好地理解 Unity 的 Camera 类。
在下一篇文章，我们会继续深度解析Camera的实例对象，上面说到的枚举用法也会在之后的章节中使用。如有任何疑问或想要进一步讨论，欢迎在评论区留言。