Unity Scriptable Render Pipeline (SRP) - 1.基本概念

  • 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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