Unity URP实现TAA

实现TAA（Temporal Anti-Aliasing）在Unity引擎中的过程，涉及对抗锯齿方法的深入理解以及对Unity渲染管线的巧妙运用。首先，我们简要概述抗锯齿方法的基本分类，包括空域抗锯齿方法（如SSAA、MSAA）和时域抗锯齿方法（如TAA）。

空域抗锯齿方法通过增加采样率来减少走样，而时域抗锯齿方法，如TAA，旨在减少每帧的计算量，通过综合历史帧数据来实现抗锯齿效果。

SSAA（Supersampling Anti-Aliasing）通过提高采样分辨率来减少走样，但计算成本高。TAA则通过在每帧中对采样点进行偏移，实现计算量的减少。这一过程称为抖动（Jitter），通过使用低差异序列生成更均匀的采样点。在TAA中，通过调整透视投影矩阵来实现采样点的偏移。

TAA的实现包括偏移采样点、历史帧的混合以及重投影。偏移采样点时，我们使用Halton序列生成更均匀的采样点分布。为了处理场景的运动，需要记录物体在上一帧的位置，并将位置差值写入离屏Motion Vector。对于动态物体，通过计算物体在上一帧的位置以及当前帧位置的差异，将这些差异值写入Motion Vector。同时，考虑基于UV变化的动画效果时，将偏移值转化为屏幕空间进行处理。

混合历史帧数据时，为了避免鬼影和闪烁，通常采用钳位或clip方法。这些方法确保历史帧的颜色值在当前帧像素点周围一定范围内，从而减少视觉上的不连续性。

实现TAA的具体步骤包括初始化相机并存储不带抖动的视图投影矩阵（ViewProj），在渲染前注入一个用于设置相机矩阵的RenderPass，以及在Shader中使用这两个矩阵计算相机变化的UV变化量。通过利用还原的上一帧UV坐标采样accumulation texture，并结合当前帧着色点坐标进行混合，实现抗锯齿效果。

在Unity中实现TAA，关键在于正确配置渲染管线以支持TAA，并通过Shader代码实现历史帧数据的读取和混合。通过合理处理历史帧数据和应用抗锯齿技术，可以显著改善图像质量，尤其是在动态场景中。