1.5:Unity Render Pipeline

2022-11-06,,,

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这一节主要是为上一节中没有提到的一些概念作补充。

上一节提到了Unity中渲染路径的概念,为了更好地理解并使用Unity,我们有必要了解有关渲染路径的详细信息。

Unity Render Pipeline

Unity作为引擎,为我们处理了许多渲染有关的行为细节,最终留下了Built-in Renderer(内置渲染),以及配置度更高的SRP(Scriptable Render Pipeline,可编程渲染管线)

Built-in Renderer

Built-in Renderer是Unity的默认渲染设置,也是一直以来使用的渲染方式。Built-in Renderer为我们处理了绝大多数的细节。Built-in Renderer可以分为Forward(前向) Shading、Deferred(延迟) Shading和Built-in。

Built-in

这是Unity的默认渲染路径。

Forward Shading

在前向渲染中,每个作用于物体的Per-Pixel Light都会单独计算一次,Draw Call数量跟物体数量和光照数量的乘积成正比。它不受硬件限制,可以使用Multi-Sampling Anti-Aliasing(多重采样抗锯齿)等。但在这个模式下,除了Main Directional Light之外,一个物体最多接受4个Per-Pixel Light,超过的部分都会转换为Per-Vertex Light。

Deferred Shading

延迟渲染是通过G-Buffer(几何缓冲)实现的。G-Buffer储存了物体的颜色,法线,材质信息。这个渲染路径没有光照数量的限制,每一个光源都会被视为Per-Pixel Light,都会拥有cookie和shadow。在这个模式下,光照处理的性能消耗和被光照影响的像素数成正比。也就是说,我们可以通过减弱光源强度,缩小光源影响范围,进而提升性能。由于真正的渲染操作被延迟,这个模式不支持多采样抗锯齿和半透明物体的渲染,也不支持Mesh Renderer组件的Receive Shadows设置,剔除选项的受支持度也很有限。

Scriptable Render Pipeline

Unity引擎的内核是C++编写的,外壳是C#脚本构建的,脚本实现各模块之间的交互,编辑器界面等,许多行为都在内核进行了处理,作为游戏开发者只能接触到界面以及API,无法定制化渲染。随着硬件的升级,游戏体量的增加以及游戏玩家对游戏画面的要求逐渐升高,这种配置式的设置就显现出了不足之处。为了适应游戏开发者的需要,Unity决定实现一种新的架构,只在C++端保留渲染的核心功能,把更多的选择交给C#脚本,把控制权移交给开发者,并在2018中加入了SRP。

SRP是一系列C#的API,用于配置各个渲染设置。SRP有三种形式:LWRP(Lightweight Render Pipeline,轻量级渲染管线,这在目前已经得到了官方较好的支持)、HDRP(Hight Definition Render Pipeline,高清渲染管线,目前仍在试验阶段)、自定义渲染管线。LWRP和HDRP都是SRP的一套Asset,LWRP性能较好,HDRP需要更好的硬件支持,当然渲染效果也会更加真实,自定义渲染管线则是基于SRP的接口自定义的一套适用于自己工程的渲染管线配置。

1.5:Unity Render Pipeline的相关教程结束。

《1.5:Unity Render Pipeline.doc》

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