Unity3D是一个强大的跨平台游戏开发引擎，广泛用于创建2D和3D游戏以及互动式体验。在3D环境中处理2D元素时，精灵（Sprites）是常用的图形资源。有时，我们可能需要对精灵进行裁剪，以实现特定的视觉效果或者限制其显示范围。在Unity中，我们可以使用自定义着色器来实现这种裁剪效果，特别是在世界空间内的矩形区域内。
本文将详细介绍如何使用GLSL语言编写Unity3D的自定义着色器，以实现在世界空间中的精灵裁剪功能。
GLSL（OpenGL Shading Language）是一种用于编写图形处理单元（GPU）上的着色器的编程语言。在Unity中，我们可以用它来编写顶点和片段着色器，这两个着色器阶段在渲染管线中分别处理几何体的位置和颜色。
要实现精灵裁剪，我们需要在片段着色器中添加条件判断，以确定像素是否应该被渲染。这通常涉及到计算精灵的屏幕空间坐标，并与裁剪矩形的屏幕空间边界进行比较。以下是一个基本的概念框架：
1. **顶点着色器**：在这个阶段，我们将每个精灵的顶点从对象空间转换到世界空间，然后再到视口空间（或屏幕空间）。在此过程中，我们需要保留每个顶点的世界坐标，以便在片段着色器中使用。
```glsl
void VS(in float4 vertex : POSITION, out float4 pos : SV_POSITION) {
// 世界到视口转换，包括透视除法
pos = UnityObjectToClipPos(vertex);
// 保存世界坐标
worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, vertex);
}
```
2. **片段着色器**：在片段着色器中，我们使用世界坐标来确定像素是否在裁剪矩形内。假设我们有裁剪矩形的四个世界空间顶点（minX, minY, maxX, maxY），我们可以执行如下判断：
```glsl
float4 PS(in float2 uv : TEXCOORD0) : SV_Target {
// 将世界坐标转换为裁剪矩形坐标系统
float2 clipUV = (worldPos.xz - minX.xz) / (maxX.xz - minX.xz);
// 检查裁剪条件，如果在矩形内则保留，否则丢弃
if (clipUV.x < 0 || clipUV.x > 1 || clipUV.y < 0 || clipUV.y > 1)
discard;
// 继续正常的颜色计算...
...
}
```
这里的`discard`指令用于丢弃不在裁剪矩形内的片段，从而实现裁剪效果。
为了在Unity中应用这个自定义着色器，你需要创建一个Shader资产，并将上述代码分别放入顶点和片段着色器部分。然后，为你的精灵材质选择这个新创建的着色器，并设置裁剪矩形的参数。这通常可以通过传递统一变量或使用Unity的属性系统来完成。
在Unity3D-SpritesClippingShader-master文件中，你应该能找到一个完整的项目示例，包括Shader源代码、Unity工程结构和使用示例。通过研究这些资源，你可以深入理解如何在实践中应用这个裁剪技术。
利用GLSL在Unity3D中编写自定义着色器，可以实现精灵在世界空间中的裁剪功能。这不仅提供了极大的灵活性，还能帮助开发者创造出各种创新的视觉效果。通过不断学习和实践，你可以进一步掌握Unity3D的高级图形编程技巧。
