在Unity中，Quad是一个能够跟随摄像机镜头旋转的长方形面片，有的时候项目要求将Quad面片适配屏幕，那要如何实现呢？
我的实现思路很简单：通过采样屏幕空间的UV坐标来实现。
大致的思路步骤如下：
1、获取的摄像机的裁剪空间坐标；
2、通过透视剔除法，将裁剪空间坐标转化为屏幕空间坐标；
3、添加2D纹理贴图，对屏幕空间的uv坐标进行采样；
首先，添加一个Quad面片，然后给面片增加增加一个surface unlit 的shader，自定义材质，材质也选择这个shader。
最关键的两个步骤
第一、在顶点shader的函数中，使用变量screen_pos 接收裁剪空间顶点坐标。
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
// 裁剪空间下的顶点坐标
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.textCoord;
o.screen_pos = o.pos;
o.screen_pos.y = - o.screen_pos.y;
return o;
}
第二歩、在片元shader函数中，定义一个二维向量screen_uv,用裁剪空间顶点坐标的x、y的值，分别除以宽度值，就能得到屏幕空间的uv坐标。
但这个uv坐标的范围在[-1,1]之间，要将它转换为[0,1]的范围，因此加上1之后再乘以0.5，这样就完成了空间范围的转化。
最后再使用text2D 方法，对screen_uv进行采样。
half4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// 透视除法，裁剪空间坐标 / 屏幕宽度，得到屏幕uv （-1，1）
half2 screen_uv = i.screen_pos.xy / i.screen_pos.w;
// 转换范围到（0，1）
screen_uv = (screen_uv + 1.0) * 0.5;
// sample the texture
half4 col = tex2D(_MainTex, screen_uv);
return col;
}
这样就能得到Quad面片适配屏幕大小的效果。
来看最终效果：
附上完整shader代码：
Shader "Unlit/ScreenImage"
{
Properties
{
_MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass
{
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
// make fog work
#pragma multi_compile_fog
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata
{
float4 vertex : POSITION;
float2 textCoord : TEXCOORD0;
};
struct v2f
{
float2 uv : TEXCOORD0;
float4 pos : SV_POSITION;
float4 screen_pos: TEXCOORD1;
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
v2f vert (appdata v)
{
v2f o;
// 裁剪空间下的顶点坐标
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = v.textCoord;
o.screen_pos = o.pos;
o.screen_pos.y = - o.screen_pos.y;
return o;
}
half4 frag (v2f i) : SV_Target
{
// 透视除法，裁剪空间坐标 / 屏幕宽度，得到屏幕uv （-1，1）
half2 screen_uv = i.screen_pos.xy / i.screen_pos.w;
// 转换范围到（0，1）
screen_uv = (screen_uv + 1.0) * 0.5;
// sample the texture
half4 col = tex2D(_MainTex, screen_uv);
return col;
}
ENDCG
}
}
}
