【笔记】【百人计划】图形4.5 Dof景深基础

2022-10-04

图形4.5 Dof景深基础

一、景深

景深
- 相机对焦点前后相对清晰的成像范围。
- 虽然透镜只能将光聚到一个固定的距离（焦距），远离此点则会逐渐模糊，但在一段特定的距离内，模糊的程度是无法察觉的，这段距离称之为景深。
- 当焦点设在超焦距处时，景深会从超焦距的一半延伸到无限远，对于一个固定的光圈来说，这是最大的景深。

脱焦的点扩大到超过像素大小以后，就会出现模糊

二、作用

选择性突出或强调画面中的一部分，吸引观察者的注意力到画面中清晰对焦的部分，忽略其他模糊部分的细节
强调所拍摄场景的深度，增加画面的层次立体感
艺术意境的表达
表达主观的视线。在电影学中，通过调节浅景深的镜头，使之对焦在不同位置上，来表示某个人的主观视线的转移
交代人物之间的关系。在电影学中，通过景深聚焦位置的变化来表达前景和背景人物之间的关系

三、移动端景深实现

制作思路
- 模拟景深制作mask
- 模糊场景
- 正常场景
- 合并

计算时对于从深度图中获取深度的处理，需要乘以远裁面的大小，获得绝对的相机深度。

1	half depth = Linear01Depth(tex2Dd(_CameraDepthTexture,i.uv))*_ProjectionParams.z;

（这一部分感觉可以替换成恢复线性深度的处理）

因为我们不希望远裁面的位置影响到我们的景深效果（吗？我觉得这一点可以再斟酌一下）

然后通过焦距设置以及该深度计算景深Mask

float focusNear = _FocusDistance - _DepthOfField;
float focusFar = _FocusDistance + _DepthOfField;

half finnal_depth = 0;
if ((depth >= focusNear) && (depth <= focusFar));
else {
	if(depth < focusNear)
		finnal_depth = saturate(abs(focusNear - depth));
	if(depth > focusFar)
		finnal_depth = saturate(abs(depth - focusFar));
}

搞了一个如下的Mask效果，靠近焦距就不模糊（0），远离焦距就模糊（1）

接下来的计算就很自然了，卷积，然后根据mask和原图进行插值。

通过降采样多次迭代处理

void OnRenderImage(RenderTexture src, RenderTexture dest) {
    {
        material.SetFloat("_DepthOfField", _DepthOfField);
        material.SetFloat("_FocusDistance", _FocusDistance);
        
        int width = (int)(src.width/ _DownSample);
        int height = (int)(src.height/ _DownSample);
        
        RenderTexture RT1 = RenderTexture.GetTemporary(width, height);
        RenderTexture RT2 = RenderTexture.GetTemporary(width, height);
        
        material.SetVector("_BlurOffset", new Vector4(_BlurRadius / wdith, _BlurRadius / height, 0, 0));
        Graphics.Blit(src,RT1,material,0);
        for (int i=0; i <_Iteration;i++){
            RenderTexture.ReleaseTemporary(RT2);
            width /= 2;
            height /= 2;
            RT2 = RenderTexture.GetTemporary(width, height);
            Graphics.Blit(RT1,RT2,material,0);
            
            RenderTexture.ReleaseTemporary(RT1);
            width /= 2;
            height /= 2;
            RT1 = RenderTexture.GetTemporary(width, height);
            Graphics.Blit(RT2,RT1,material,0);
        }
        
        for (int i=0; i <_Iteration;i++){
            RenderTexture.ReleaseTemporary(RT2);
            width *= 2;
            height *= 2;
            RT2 = RenderTexture.GetTemporary(width, height);
            Graphics.Blit(RT1,RT2,material,0);
            
            RenderTexture.ReleaseTemporary(RT1);
            width *= 2;
            height *= 2;
            RT1 = RenderTexture.GetTemporary(width, height);
            Graphics.Blit(RT2,RT1,material,0);
        }
        material.SetTexture("_BlurTex",RT1);
        Graphics.Blit(src,dest,material,1);
        RenderTexture.ReleaseTemporary(RT1);
        RenderTexture.ReleaseTemporary(RT2);
    }
}