ShaderLab

1、ShaderLab构成

（1）ShaderLab Text：Shader编码

（2）Shader Compiler

包含Preprocess和Binary Compile过程

（3）ShaderLab Asset

编译后生成的文件

（4）ShaderLab Runtime

负责运行时Shader解析工作

2、ShaderLab工作流

（1）如图2-1，Editor下Shader Compiler会对ShaderLab代码进行预处理生成Shader Compilation Info（中间信息集，包含变体等信息），然后Shader Compilation Info经过序列化写入Libarary/ShaderCache文件下。

PreProcess过程包含语法解析、词法解析、提取不同语言的片段并使用对应语言的编译器解析。

图2-1 Editor下ShaderLab工作流

（2）Editor下运行或打包时，Shader Compiler通过Binary Compile根据第一步生成的信息生成Shader Asset。

其中Binary Compile为了平台兼容性和实现简便性会进行两步编译，首先使用d3dcompiler将源Shader语言编译成DXBC，然后使用改进的HLSLCC将DXBC编译成目标平台对应的Shader。Unity2020版本后为了提高扩展性，将DXBC替换成DXIL

图2-3是知乎上一大神总结的Unity中Shader编译流程。

图2-2 Editor下运行或打包时Shader编译流程 图2-3 Unity中Shader编译流程（转载自https://zhuanlan.zhihu.com/p/56510874）

（3）真机Runtime加载Shader

如图2-4，当需要某个shader时，Unity的Persitent Manager会先创建一个Shader Class Instance的壳，然后调用Transfer Function将Shader Asset中存储的shader数据反序列化填充Shader Class Instance，全部数据加载好后再从主线程唤醒进行数据处理。

图2-4 真机运行时加载Shader流程

（4）WarmUp

图2-5 WarmUp机制 图2-6

如图2-5，当我们WarmUp一个Shader变体时，会对所有的Shader Variant进行打分，最后返回一个分数最高的变体。

如图2-6，Unity中Warmup一个变体时，CPU内存中存储的Code Data会被加载到GPU中处理，CPU中占用的内存会被Unity清除。