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Unity Camera.cullingMask 使用指南：Layer 精準控制、XR 多視圖與性能提升

關鍵詞：Unity、Camera、Culling Mask、Layer 控制、XR 渲染分離、UI 顯隱、性能優化

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特別說明：
本文為近期項目所遇問題的總結，僅純文字記錄，截圖不便分享。見諒！

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業務故事：一場“UI 不該出現在眼鏡里”的現場事故

“當你的UI界面在VR眼鏡里擋住了用戶視野，卻在PC上毫無問題時，你會怎么做？”

一、故事起源：展廳演示的第一天

展館模型真實還原，觀眾佩戴 VR 頭顯后，可漫游各個展區；同時，操作員在 PC 端可通過鼠標實時監控視角、觸發高亮或切屏指令。

為了滿足雙端顯示需求，我們配置了三臺相機：

• PC 主相機：渲染環境、UI、調試信息；
• VR 頭顯相機：只渲染環境與玩家視角；
• UI 專用相機：渲染所有 Canvas 元素，包含菜單、指南、調試層。

二、事故現場：UI “失控”現身

內部測試環境一切正常：PC 端界面完整，VR 端只見清爽的展示，無多余遮擋。
客戶演示當天，他戴上頭顯，第一反應卻是：“這 UI 是怎么回事？我眼前都是菜單，根本看不到展品！”

現場：

• VR 端 UI 堆疊、遮擋用戶視野；
• 點擊操作失效（實際上點擊走的是 PC 相機）；
• 用戶無法退出 UI，只能取下頭顯。

我們一看，果然：VR 相機和 UI 相機都在渲染相同的 UI Layer，“打包”給了頭顯。

三、初步排查與手動修復

打開 Unity Inspector，發現：

XRCamera.cullingMask = Everything
UICamera.cullingMask = Everything

兩臺相機都在渲染所有 Layer。
于是，測試人員反復手動：

1. 取消 XRCamera 的 UI Layer；
2. 勾選 UICamera 的 UI Layer；
3. 切場景、切模式，效果斷斷續續，易出錯；

手動操作效率低，且在頻繁切換場景時容易遺漏。

四、團隊決策：封裝一鍵Layer控制工具

為避免 “手動取消勾選” 的痛苦，我們決定封裝一個可復用、一鍵切換的 Culling Mask 控制組件，滿足：

• 只渲染指定 Layer
• 恢復渲染所有 Layer
• 回退到上一次狀態
• 自動識別 Camera.main
• 支持多 Layer 名稱輸入

一旦寫出工具，任何相機都可在 Inspector 或運行時，通過簡短代碼切換渲染范圍。

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上述故事純屬虛構，下面開始正文。

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技術實踐指南：Unity 相機 Culling Mask 控制

1. 背景與動機

在 Unity 項目開發中，尤其是涉及 多層級 UI 管理、XR/VR 分視圖渲染、動態視角切換與性能調試 時，我們經常需要靈活控制相機渲染對象的范圍。

本質上，我們希望控制：某個 Camera 渲染哪些 Layer。

常見應用如：

• XR 項目中：僅 PC 屏幕顯示 UI，VR 頭顯中不顯示；
• Portal 或多視角切換場景：主相機與子視角相機渲染不同對象；
• 開發調試模式：僅在 Debug 模式下顯示 Gizmo 層；
• 鏡頭特效系統：僅渲染特定對象做后處理。

這些都離不開對 Unity 相機的 Culling Mask 的精細控制。

2. Culling Mask 原理解析

2.1 定義

Unity 中的每個 Camera 都有一個 Culling Mask 屬性，它是一個 32 位的位掩碼（bitmask），用于表示該相機應該 “看到” 哪些 Layer。

Camera.cullingMask: int → 每一位代表一個 Layer（最多支持 32 個）

2.2 示例代碼

// 只顯示 UI 層
camera.cullingMask = 1 << LayerMask.NameToLayer("UI");// 同時顯示多個層（使用按位或）
camera.cullingMask = (1 << Layer1) | (1 << Layer2);// 使用 LayerMask 工具方法
camera.cullingMask = LayerMask.GetMask("Default", "UI", "GuideLayer");

3. 實現目標與功能設計

我們封裝一個組件 CameraCullingMaskController，具備以下功能：

方法名	功能描述
`ApplyLayersOnly("UI	Default")`	僅顯示指定 Layer（多個以“	”分隔）
RestoreEverything()	恢復顯示所有 Layer（即 LayerMask.All）
RestoreOriginal()	回退到上一次設置前的原始狀態

3.1 設計要求

• 可自動識別并使用 Camera.main；
• 支持傳入多個 Layer 名；
• Layer 合法性校驗與報錯提示；
• 可擴展性好，便于嵌入 XR 項目。

4. 完整腳本實現

using UnityEngine;namespace XRCoreRuntime.Runtime.Component
{/// <summary>/// 控制 Camera 的 CullingMask 顯示特定 Layer 或恢復狀態/// </summary>public class CameraCullingMaskController : MonoBehaviour{[Header("指定相機，未指定則使用 Camera.main")]public Camera? mainCam;private int originalCullingMask;public void ApplyLayersOnly(string targetLayers){if (string.IsNullOrEmpty(targetLayers)) {Debug.LogWarning("傳入的 Layer 字符串為空！");return;}mainCam ??= Camera.main;if (mainCam == null) {Debug.LogWarning("Camera 未找到！");return;}originalCullingMask = mainCam.cullingMask;var names = targetLayers.Split('|');int mask = 0;foreach (var name in names){int layer = LayerMask.NameToLayer(name.Trim());if (layer == -1){Debug.LogError($"Layer \"{name}\" 不存在！");continue;}mask |= 1 << layer;}if (mask == 0){Debug.LogWarning("未能解析出有效 Layer！");return;}mainCam.cullingMask = mask;}public void RestoreEverything(){mainCam ??= Camera.main;if (mainCam != null)mainCam.cullingMask = ~0;}public void RestoreOriginal(){mainCam ??= Camera.main;if (mainCam != null)mainCam.cullingMask = originalCullingMask;}}
}

5. 示例調用與調試方法

5.1 示例代碼

var ctrl = GetComponent<CameraCullingMaskController>();// 顯示 UI 和 GuideLayer
ctrl.ApplyLayersOnly("UI|GuideLayer");// 恢復所有
ctrl.RestoreEverything();// 回退到原狀態
ctrl.RestoreOriginal();

5.2 編輯器拓展建議

可通過 CustomEditor 創建按鈕，直接點擊控制：

@startuml
actor Developer
participant InspectorButton
participant CameraCullingMaskControllerDeveloper -> InspectorButton : 點擊 "顯示 UI"
InspectorButton -> CameraCullingMaskController : ApplyLayersOnly("UI")Developer -> InspectorButton : 點擊 "恢復全部"
InspectorButton -> CameraCullingMaskController : RestoreEverything()
@enduml

6. 應用場景分析

6.1 XR 項目中 UI 分離顯示

場景：希望 UI 僅顯示在 PC 上，頭顯中不顯示。

做法：

// VR 主相機只渲染環境與默認層
ctrl.ApplyLayersOnly("Environment|Default");
// UI 相機只渲染 UI
ctrl.ApplyLayersOnly("UI");

6.2 開發調試隔離

將調試工具放入 DebugLayer，僅調試時開啟：

ctrl.ApplyLayersOnly("Default|DebugLayer");

6.3 Portal 鏡頭或切換效果

用多臺 Camera 渲染不同視角，組合效果類似：

主相機：環境 + 玩家
鏡頭相機：僅渲染特效層

7. 擴展功能建議

7.1 支持 LayerMask 類型參數

將 ApplyLayersOnly(string) 改為 ApplyLayersOnly(LayerMask mask)，便于在編輯器中使用 MaskField。

7.2 添加排除層功能

增加方法：

public void ApplyExcludeLayers(string excludeLayers);

使用位操作方式：

mainCam.cullingMask = ~LayerMask.GetMask("Debug", "UI");

8. 總結與最佳實踐

本文從業務事故切入，結合實際項目需求，詳盡講解了 Unity 中相機 Culling Mask 的使用方法。通過封裝 CameraCullingMaskController，實現了：

• 動態 Layer 渲染控制；
• UI 顯示隔離；
• XR 多視圖調度；
• Portal 場景優化；
• 性能剔除帶來的幀率提升。

技術的價值在于解決實際問題。
下次再遇到“UI 不該出現在眼鏡里”的煩惱時，試試這套工具，讓每個相機都“只看”自己應該看的內容。

9. 參考資料

• Unity 官方文檔

  • Camera.cullingMask
  • LayerMask

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從最初的“UI 失靈”到完整的 Culling Mask 控制方案，我們體會到：

一行代碼的變化，能讓整個系統更加健壯、可維護，也讓開發效率成倍提升。

希望這篇文章，既讓你在項目演示不再手忙腳亂，也為日后更復雜的多相機、多視圖場景打下堅實基礎。