自底向上的SRP教程 II

Draw Call

对 Catlike Coding 教程的解析与补充

点击传送——>CustomRenderPipeline

1.防止重复声明

#ifndef CUSTOM_UNLIT_PASS_INCLUDE
#define CUSTOM_UNLIT_PASS_INCLUDE

...

#endif

#include引入HLSL时会将所有内容插入，且允许多次或循环引用，这会导致编译错误，可以通过这种方式对着色器代码进行保护。在定义宏之前先判断时候定义过该标示符，如果定义过，直接调到#endif段后。这样就可以保证只有第一次#include时有效

2.SRP Batcher

1. SRP批处理
   目的是减少Set Pass Call，他将模型的坐标信息、材质信息、光源阴影等参数保存到不同的常量缓冲区(CBUFFER),只有CBUFFER发生变化时才会重新提交到GPU并保存

   CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
       float4 _BaseColor;
   CBUFFER_END
   
   CBUFFER_START(UnityPerDraw)
       float4x4 unity_ObjectToWorld;
       float4x4 unity_WorldToObject;
       float4 unity_LODFade;
       real4 unity_WorldTransformParams;
   CBUFFER_END

• UnityPerMaterial:所有材质相关的数据都应该在名为 UnityPerMaterial 的 CBUFFER 中声明，通常是指在着色器属性块声明的变量
• UnityPerDraw:该 CBUFFER 应当包含所有 Unity 的内置引擎变量

2. 开启SRP合批

   public CustomRenderPipeline()
   {
       GraphicsSettings.useScriptableRenderPipelineBatching = true;
   }

   一般写在构造函数中

Tips: real4只是个别名，具体可能是float4或half4，这取决于目标平台

3.同材质设置不同颜色

[DisallowMultipleComponent]
public class PerObjectMaterialProperties : MonoBehaviour
{
    static int baseColorId = Shader.PropertyToID("_BaseColor");

    [SerializeField]
    Color baseColor = Color.white;
    static MaterialPropertyBlock block;

    private void OnValidate()
    {
        if(block == null)
        {
            block = new MaterialPropertyBlock();
        }

        block.SetColor(baseColorId, baseColor);
        GetComponent<Renderer>().SetPropertyBlock(block);
    }
    private void Awake()
    {
        OnValidate();
    }
}

• DisallowMultipleComponent防止脚本被多次添加
• Shader.PropertyToID 获取着色器属性名称的唯一标示符(Unity为着色器的每个属性都分配唯一整数)
• MaterialPropertyBlock 绘制相同材质但属性不同的对象可以用该类 Renderer组件下有SetPropertyBlock方法来设置block
• OnValidate 在以下两种情况下被调用：
  • 脚本被加载时
  • Inspector中有值被修改时

4.GPU Instancing

1. GPU多例化
   能够在一个绘制调用中渲染多个具有相同网格的物体，CPU收集每个物体的材质属性和变换放入数组发送到GPU，GPU拿到数组后顺序遍历渲染
2. 开启

   #pragma multi_compile_instancing

   添加指令后材质面板就可以看到开关
3. 应用
   绘制许多网格小球(无需生成多个对象，只填充变换)

   Matrix4x4[] matrices = new Matrix4x4[1023];
   
   for(int i = 0; i < matrices.Length; i++)
   {
       matrices[i] = Matrix4x4.TRS(Random.insideUnitSphere * 10f, Quaternion.Euler(Random.value * 360f, Random.value * 360f, Random.value * 360f), Vector3.one * Random.Range(0.5f, 1.5f));
       baseColors[i] = new Vector4(Random.value, Random.value, Random.value);
   }

• Matrix4x4.TRS(Vector3 translation, Quaternion rotation, Vector3 scaling)创建平移、旋转、缩放矩阵

  private void Update()
  {
      if (block == null)
      {
          block = new MaterialPropertyBlock();
          block.SetVectorArray(baseColorId, baseColors);
      }
      Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, matrices, 1023, block);
  }

• SetVectorArray 设置向量数组属性
• Graphics.DrawMeshInstanced(Mesh mesh, int submeshIndex, Material material, Matrix4x4[] matrices, int count= matrices.Length, MaterialPropertyBlock properties = null) submeshIndex适用于若干材质构成的网格，选择要绘制网格的哪个子集。

5.混合模式

• Src 当前需要渲染的像素(上层图像)
• Dst 已在栈中的像素(已有图像)

  // 设置混合模式
  [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _SrcBlend ("Src Blend", Float) = 1
  [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _DstBlend ("Dst Blend", Float) = 0
  
  // 定义混合模式
  Blend[_SrcBlend][_DstBlend]

  常用混合模式：
• BlendOp Min Blend One One(变暗)
• BlendOp Max Blend One One(变亮)
• Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha(正常/透明度混合)
• Blend OneMinusDstAlpha One(滤色/柔和相加)
• Blend One OneMinusSrcAlpha(同上)
• Blend DstColor Zero(相乘/正片叠加)
• Blend DstColor SrcColor(两倍相乘)
• Blend One One(线性减淡)

(下接 自底向上的SRP教程 III)