大学网站建设考核办法,网站描述修改,平台网站建设制作,刚做的网站怎么收录该篇是对Catlike Coding这篇文章的概要总结#xff0c;本人能力有限#xff0c;如果有不正确的地方欢迎指正 https://catlikecoding.com/unity/tutorials/scriptable-render-pipeline/custom-pipeline/
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Create a pipeline asset and instance. 创建一个渲染管线资源和实例Cull, filter, sort, render. 剪裁过滤排序和渲染Keep memory clean. 内存清理优化Provide a good editing experience. 更好的编辑器用户体验
This tutorial is made with Unity 2018.3.0f2. 这篇文章的实现基于Unity 2018.3.0f2版本是在Unity中实现一个自定义渲染管线教程系列的第一篇。
1.创建一个管线
在Unity2018之前Unity中有Foward 和 Deferred 两种渲染管线渲染管线中你可以操控的部分和内容非常少。在Unity2018中提供了可编程渲染管线SRP有了它我们可以自定义管线中的很多内容虽然大多数步骤是Unity中已经封装好的功能比如Culling裁剪。在2018中SRP还处于preview阶段但是目前的版本提供的功能和稳定性足以让我们实现自定义渲染管线。
1.1项目设置
创建一个标准3D项目移除掉PackageManager中除Package Manager UI外的所有其他内容。 将Unity2018默认的Gamma空间改成线性空间Edit / Project Settings / Player -- Color Space in the Other Settingssection to Linear 创建一些测试用的简单材质资源
默认的standard 材质Rendering Mode 为opaque默认的standard 材质 Rendering Mode 为Transparent Unlit/Color shader Rendering Mode 为opaqueUnlit/Color shader Rendering Mode 为Transparent 2.渲染管线资源Pipeline Asset
Unity默认使用的是传统的前向渲染管线如果要使用我们自定义的需要在Edit / Project Settings / Graphics中设置 想要设置我们自定义的RenderPipelineAsset我们需要先为我们的自定义渲染管线创建一个RenderPipelineAsset。它继承于RenderPipelineAsset我们把自定义的渲染管线命名为MyPipline所以对应的管线资源文件就命名为MyPipelineAsset。我们需要使用UnityEngine.Experimental.Rendering命名空间因为该功能还在preview阶段以后如果正式版本发布的话可能需要更改成对应的命名空间 RenderPipelineAsset的主要目的是帮助Unity创建一个渲染管线实例RenderPipelineAsset自身其实就是存储各渲染管线的配置。我们可以通过overriding the InternalCreatePipeline 方法来创建一个渲染管线实例因为我们现在还没定义自己的渲染管线所以现在先返回个Null。 用CreateAssetMenu函数来使得在编辑器中可以创建我们的管线 创建出我们自己的管线资源 将创建好的管线Asset赋值到SRP Setting 创建一个实现了IRenderPipeline接口的类命名为MyPipeline它将是用于渲染过程的实例 为了方便我们直接继承RenderPipeline类它是Unity总已经实现IRenderPipeline接口基本功能的类 现在我们将之前InternalCreatePipeline函数中返回Null部分的代码替换成创建我们自定义好的MyPipeline类 2.渲染
pipeline每帧渲染Unity做的事就是使用context和active状态的camera作为参数调用pipeline中的render函数进行渲染。这个过程对game 窗口scene窗口和材质预览窗口都是一样的。我们现在要做的就是正确的设置好各参数用正确的顺序绘制出应该被渲染的东西。
2.1 Context上下文
RenderPipeline需要实现Render这个方法它的第一个参数是Context一个Context是一个ScriptableRenderContext结构体作用是对Native code的桥接。该函数的第二个参数是一个camera数组。 基类RenderPipeline的RenderPipeline.Render函数并没有实际绘制任何东西只是检查了管线中的物体是否合法用于渲染如果不是的话会抛出异常。我们调用积累中的这个函数来保持这个检查功能。 我们可以调用command是去控制渲染状态和绘制各种东西其中最简单的一个例子就是绘制天空盒我们调用DrawSkyBox函数完成这个功能。该函数需要传入一个摄像机作为参数为求简便我们使用Camera数组中的第一个。 调用了这个函数我们还是看不到任何东西这是因为我们这是把command传入了buffer实际起效需要我们通过submit函数submit 这些commands。 这回我们能在game视图中看到skybox了我们也能在frame debugger中看到。 2.2 Cameras
场景中可能存在多个摄像机需要挨个渲染我们可以为单个摄像机写一个render函数在我们目前要实现的渲染管线中主要关注这个函数就可以了。 想要正确的渲染Skybox和整个场景我们需要通过Camera的位置和视角设置MVP矩阵Unity Shader中unity_MatrixVP 就是这个矩阵。我们需要将Camera中的配置信息通过SetupCameraProperties函数写入Context中。 2.3 Command Buffers
Context 直到我们Submit才会进行实际的渲染在这之前我们需要配置它并且将comands加入其中等之后执行。一些任务比如绘制Skybox有专门的函数实现但是很多commands都是用command buffer来完成。
command buffer在UnityEngine.Rendering命名空间中它是在srp功能之前就有的功能我们在绘制Skybox之前创建一个command buffer。 ExecuteCommandBuffer函数将command传入context的内部等待submit后执行 command buffer会消耗unity native层的内存资源当我们不再需要它的时候要立刻释放掉。Release函数可以完成这个功能。 执行一个空的command buffer没有意义我们加入command buffer是为了清除render target去保证之前渲染的东西不会影响到目前。我们向buffer中加入一个clear command通过调用ClearRenderTarget函数它包括三个参数第一个参数是否清除depth 第二个参数是否清除color第三个参数是将缓冲区清除成什么颜色。 在frame debugger中我肯能够看到command buffer执行的结果清除了Z缓冲和stencil缓冲。 通过Camera中的clear flags和background color参数我们可以清除掉这个函数的硬编码直接使用配置好的信息 给Command Buffer设置一个名字在这里我们将其设置成camera的name在frame debugger中就可以看到这个相应信息。 2.4 Culling
我们目前只渲染了Skybox还没有渲染场景中的物体在渲染物体之前我们需要先通过摄像机的视椎体对物体进行裁剪剔除只渲染那些被我们看见应该被渲染的物体。
通过ScriptableCullingParameters结构体和 CullResults.GetCullingParameters 函数我们可以针对某个Camera得到裁剪的配置信息。 优化一下可以判断一下Camera 设置是否valid如果不是的话该函数会返回false直接不渲染东西return掉。 得到裁剪的配置信息后通弄过CullResults.Cull 函数可以得到最终的裁剪结果 2.5 Drawing
有了场景中的可视信息后我们可以通过DrawRenderers函数进行下一步的渲染。该函数用剪裁后的cull.visibleRenderers和
DrawRendererSettings and FilterRenderersSettings配置信息进行渲染。 到现在我们还是看不到任何物体这是因为我们需要设置 FilterRenderersSettings信息通过置为true可以渲染everything。· 通过设置DrawRendererSettings信息我们设置用于渲染的shader pass在这里我们使用SRPDefaultUnlit Shader Pass。 到这步在场景中我们就可以看到不透明的物体了 在frame debugger中可以看到透明物体也被渲染了但是在game视图中没看到这是因为渲染顺序的问题透明物体渲染时不会写入深度缓冲应该在最后再渲染。当透明物体被渲染后再渲染skybox就会导致透明物体渲染不正确。 要解决这个问题我们需要调整渲染顺序先只渲染不透明物体。 之后渲染skybox最后再渲染透明物体 现在不透明物体透明物体和skybox都可以正常渲染了。 我们先渲染不透明物体后渲染skybox的原因是因为不透明物体一定在skybox之前会挡住skybox这样的话就可以减少over draw。同样的原理也可以用于不透明物体之间的遮挡我们可以先对不透明物体进行排序明确前后关系后按顺序渲染这样被挡住物体的部分就不会参与渲染可以增加渲染效率。
通过设置SortFlags.CommonOpaque可以从前向后的顺序渲染不透明物体 为了渲染透明物体我们要将渲染顺序改回从后到前通过设置SortFlags.CommonTransparent可以实现该功能 现在我们的自定义渲染管线可以正确的渲染不透明和透明物体了。
3.Polishing
能够正确的渲染只是渲染管线一小部分功能我们还要考虑很多其他东西比如内存的分配和Editor是否结合的更好等等问题。
3.1 Memory Allocations
不要每帧都创建CullResults结构体因为它里面有3个List都需要分配内存 去掉Camera.name的调用每次调用这个都会新生成一个string消耗内存 缓存command Buffer不要每帧都分配使用clear进行重置 3.2 Frame Debugger Sampling
通过BeginSample 和 EndSample我们可以控制frame debugger中显示的层级便于调试 3.3 Rendering the Default Pipeline
因为我们自定义的这个渲染管线只支持unlit shaders当物体使用其他shader的时候就渲染不出来了。我们可以使用一个Unity的error shader当物体不能正确渲染的时候可以显示其形状通过使用DrawDefaultPipeline函数来实现这个功能。 我们使用Unity默认的ForwardBase pass我们不用考虑剪裁排序这些因为他们本来就不该被正确的渲染出来 因为我们的管线不支持ForwardBase所以这些物体渲染的并不正确我们用Unity中的ErrorShader生成一个material用于渲染渲染结果就是粉粉的我们熟悉的那种效果了。 目前是只有使用了ForwardPass的shader会得到这种效果我们通过设置drawSettings可以将Unity中其他shader pass加入其中。 3.4 Conditional Code Execution
通过Conditional功能我们可以控制函数只在development版本和Editor中编译运行在正式build版本中会被删掉不进行编译 3.5 UI in Scene Window
我们不用做任何处理就可以在game视图中正确显示UI这些Unity已经为我们做好了。但是想在Scene视图中看到UI我们需要调用ScriptableRenderContext.EmitWorldGeometryForSceneView函数。但是要注意的是调用这个函数会导致UI在game视图中再渲染一遍所以我们要根据CameraType.SceneView区分是否是在scene视图中并且用#if UNITY_EDITOR来保证只在Editor模式下编译这段代码。
