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Unity Scriptable Render Pipeline

Unity Scriptable Render Pipeline

作者: Angeladaddy | 来源:发表于2018-09-06 19:37 被阅读459次
    • Scriptable Render Pipeline(SRP)-可编程渲染管线,是相对Unity内置渲染管线而言的新技术。SRP允许编写C#脚本控制rendering过程。你既可以对渲染管线做出修改,也可以整个重新定义你自己的渲染管线。
    • SRP和Unity内置shader不兼容。
    • 要使用SRP,Unity版本需>2018.1

    预定义的SRP

    unity内置了2个SRP框架:

    1. High Definition Render Pipeline (HDRP): 高分辨率渲染管线,适用于PC或主机上的AAA级别游戏,同时支持Forward and Deferred 渲染。HDRP只使用一种模板。
    2. Lightweight Render Pipeline (LWRP): 轻量级渲染管线,适用于移动端,部分PC及主机端。使用LWRP获得快速、高质量的渲染。LWRP使用Forward渲染。LWRP使用LWRP和LWRP-VR两种模板。LWRP同样使用自己的Shader,与Unity内置shader不兼容。
      这两个内置管线都以package包的形式发布,都包含了Shader Graph编辑器和Post Processing后处理器。

    在新建项目中使用上述两个SRP框架:

    1. 新建项目时,可以选择上述模板之一:


      选择SRP新建项目,启动时间可能较长

      建好后的新场景如下:


      image.png
    2. 安装SRP
      使用新的包管理器安装:

      image.png
    3. 建立SRP Assets
      无论何时使用SRP,首先都要建立Asset:
      鼠标右键,Project窗口,create>rendering>选择你想要的asset类型,如HDRenderPipelineAsset

    4. 设置

      Edit > Project Settings > Player: SRP不支持Gamma颜色空间
      Edit > Project Settings > Graphics: 将刚才生成的asset拖入
    5. 既然是“可编程”渲染管线,那少不了编程,我们试着写一下:

    using UnityEngine;
    using UnityEngine.Rendering;
    using UnityEngine.Experimental.Rendering;
    
    [ExecuteInEditMode]
    public class BasicAssetPipe : RenderPipelineAsset
    {
        public Color clearColor = Color.green;
    
    #if UNITY_EDITOR
        [UnityEditor.MenuItem("SRP-Demo/01 - Create Basic Asset Pipeline")]
        static void CreateBasicAssetPipeline()
        {
            var instance = ScriptableObject.CreateInstance<BasicAssetPipe>();
            UnityEditor.AssetDatabase.CreateAsset(instance, "Assets/BasicAssetPipe.asset");
        }
    #endif
    
        protected override IRenderPipeline InternalCreatePipeline()
        {
            return new BasicPipeInstance(clearColor);
        }
    }
    
    public class BasicPipeInstance : RenderPipeline
    {
        private Color m_ClearColor = Color.black;
    
        public BasicPipeInstance(Color clearColor)
        {
            m_ClearColor = clearColor;
        }
    
        public override void Render(ScriptableRenderContext context, Camera[] cameras)
        {
            // does not so much yet :()
            base.Render(context, cameras);
    
            // clear buffers to the configured color
            var cmd = new CommandBuffer();
            cmd.ClearRenderTarget(true, true, m_ClearColor);
            context.ExecuteCommandBuffer(cmd);
            cmd.Release();
            context.Submit();
        }
    }
    
    

    保存后,点击菜单中的SRP-Demo/01 - Create Basic Asset Pipeline,将会在工程目录下生成BasicAssetPipe.asset,将它拖入刚才的Edit > Project Settings > Graphics窗口,设置BasicAssetPipe.asset的clearcolor看看。

    2. ShaderGraph

    1. 在包管理器中安装ShaderGraph
    2. 注意,SG目前只能在LWRP下使用
    3. 工程中新建以PBR结尾的Shader,双击即可进入SG编辑

    例1:菲涅尔反射

    Fresnel节点包含了三个输入,分别是表面法线的方向,表面视角的方向以及一个浮点数。计算公式如下
    Out = pow((1.0 - saturate(dot(normalize(Normal), normalize(ViewDir)))), Power)

    image.png
    随着法线和视角方向夹角的增大,我们得到的结果也是越来越大的,这样我们容易得到一个渐变的材质。因此对于一个球形的模型,应用了FresnelEffect的效果就是看上去变成了一个渐变的空心圆形。所有边界上的点都趋向于view与normal夹角为90°,中心的夹角趋向0°。在结合一个指数函数,放大渐变的效果。

    例2:溶解效果


    image.png

    例3:法线扰动实现Water

    例4:水面波纹的实现


    image.png 当前的UV坐标直接减去中心坐标,归一化就是方向,向量长度就是距离。

    例5:UV位移实现切割效果
    UV→split→sin+time→alpha
    例6:霓虹灯效果实现

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