Hey，是不是在3D渲染时遇到过性能瓶颈？今天就来聊聊PreZ Pass，这个提升渲染效率的神技！
PreZ Pass是什么？
PreZ Pass，顾名思义，就是先渲染深度信息，再渲染颜色信息。它的核心思想是，先计算出场景中每个物体的深度，然后利用这个深度信息来优化后续的渲染过程。
PreZ Pass的作用和原理
为什么要用PreZ Pass呢？主要是为了避免“过度绘制”，也就是很多像素被后面的物体遮挡，主渲染过程却还在计算这些像素的颜色，造成性能浪费。PreZ Pass通过提前计算深度信息，可以让这些被遮挡的像素在早期就被丢弃，从而提高渲染效率。
PreZ Pass流程示意
- 第一遍（PreZ Pass）：只渲染深度，不写颜色。片元着色器只做alpha-test或者最简单的深度值。
- 第二遍（主渲染 Pass）：读取深度缓冲区，GPU使用Early-Z剔除被遮挡片元，仅渲染可见内容。
优点
- 大幅降低无用像素着色和带宽消耗，性能提升显著。
- Alpha-test透明截断场景（如树叶、草地等）最受益。
- 与MSAA + Alpha-To-Coverage配合可获得更平滑的透明轮廓。
缺点/注意点
- 增加一次场景遍历，多了一帧的Draw Call和小部分填充开销。
- 如果场景极简单、遮挡极少，PreZ收益有限。
- 对于透明混合（非alpha-test）不能用PreZ。
- 需要在主pass渲染时关闭写入深度，只做深度测试。
典型应用场景
- 大面积覆盖的植被、草地、灌木、墙面等遮蔽物。
- 大型室外场景（树木、石头多、场景复杂）。
- 高填充率、复杂模型重叠的视角。
实现示例（伪代码）
// 伪代码，仅说明思路
SetRenderTarget(None, DepthTexture); // 只写深度
EnableDepthTest(true);
EnableDepthWrite(true);
EnableColorWrite(false); // 不写颜色
EnableAlphaTest(true); // 仅必要时（如alpha遮罩）
DrawScene(); // 渲染所有物体
// 颜色输出、MSAA、Alpha-to-coverage等
SetRenderTarget(ColorTexture, DepthTexture); // 读深度，写颜色
EnableDepthTest(true);
EnableDepthWrite(false); // 只做深度判定，不写新深度
DrawScene(); // 渲染所有物体（同PreZ 顺序/或按前后分层）
小结
PreZ Pass是优化遮挡关系复杂场景性能的有效工具，配合Early-Z能最大限度减少无效的片元着色计算，让复杂场景渲染更加高效。
我是苏承栈，来自极星编程网（www.jxgpc.com），更多技术干货，尽在极星编程网！