延迟渲染到最终结果------4，BasePass阶段（大象无形11.3.1）

于 2020-07-21 23:18:30 发布
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分类专栏： 虚幻引擎初始化
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先总结下目前为止的流程:

void FDeferredShadingSceneRenderer::Render(FRHICommandListImmediate& RHICmdList);

一,按需要重新分配渲染目标
 1，void FSceneRenderTargets::AllocDummyGBufferTargets(FRHICommandList& RHICmdList)

    1.1, template<typename InitializerType,typename RHIRefType,typename RHIParamRefType> static RHIParamRefType TStaticStateRHI<typename InitializerType,typename RHIRefType,typename RHIParamRefType>::GetRHI();

    1.2,FGBufferResourceStruct::CreateUniformBuffer(GBufferResourceStruct, UniformBuffer_SingleFrame);

二，初始化视口(可以多个),包括确定可见性与设置阴影相关参数
1，bool FDeferredShadingSceneRenderer::InitViews(FRHICommandListImmediate& RHICmdList, struct FILCUpdatePrimTaskData& ILCTaskData, FGraphEventArray& SortEvents)

   1.1，预设置可见性
           void FSceneRenderer::PreVisibilityFrameSetup(FRHICommandListImmediate& RHICmdList)

       1.1.1，根据当前画质设置，设置TemporalAA的采样方式，同时确定采样位置，
                  1.1.1.1, uint32 FSceneViewState::GetCurrentTemporalAASampleIndex() const

                  1.1.1.2,void  FViewMatrices::HackAddTemporalAAProjectionJitter(const FVector2D& InTemporalAAProjectionJitter)  

        1.1.2，设置视口矩阵，包括视口投影矩阵和转换矩阵
                   void FViewMatrices::ApplyWorldOffset(const FVector& InOffset)

    1.2，可见性计算
           void FSceneRenderer::ComputeViewVisibility(FRHICommandListImmediate& RHICmdList)

          1.2.1,初始化一系列用于可视化检测的缓冲区，（位数组，0和1代表是否可见)

          1.2.2,用六棱锥进行筛选(a,b代表true或者false)，不可见的对象的可视化检测缓冲区对应的比特位设置为0
         template<bool UseCustomCulling, bool bAlsoUseSphereTest>
         static int32 FrustumCull(const FScene* Scene, FViewInfo& View)

         1.2.3，线框模式下,对直接剔除，剔除所有的非线框和过小的线框

         1.2.4，在非线框模式下，对于处于视口范围内，但是被其他对象遮挡的对象进行一次剔除
               static int32 OcclusionCull(FRHICommandListImmediate& RHICmdList, const FScene* Scene, FViewInfo& View)

         1.2.5，根据所有的可见性位图，设置每个需要渲染的对象的可见性状况，即Hiddenflags
                     void FLODSceneTree::UpdateAndApplyVisibilityStates(FViewInfo& View)

         1.2.6，给每个对象返回自己是否可见的机会

         1.2.7，获取所有动态对象的渲染信息

              void FSceneRenderer::GatherDynamicMeshElements(
                         TArray<FViewInfo>& InViews, 
                          const FScene* InScene, 
                          const FSceneViewFamily& InViewFamily, 
                          const FPrimitiveViewMasks& HasDynamicMeshElementsMasks, 
                          const FPrimitiveViewMasks& HasDynamicEditorMeshElementsMasks, 
                          FMeshElementCollector& Collector)

        1.3，完成可见性计算
            void FSceneRenderer::PostVisibilityFrameSetup(FILCUpdatePrimTaskData& OutILCTaskData)

               1.3.1，对半透明对象进行排序，半透明对象的渲染由于涉及到互相遮挡，则必须按照从后往前的顺序来渲染，才能保证渲染结果的正确性，因此，必须在此时完成排序
                          1.3.1.1，void FTranslucentPrimSet::SortPrimitives()
                          1.3.1.2，void FSceneViewState::TrimHistoryRenderTargets(const FScene* Scene)

               1.3.2，对每个光照确定当前光照可见的对象列表，这里也是使用平截头体剔除,只需要测点光源和聚光灯，而平行光始  终可见
                     bool FConvexVolume::IntersectSphere(const FVector& Origin,const float& Radius) const

               1.3.3，初始化雾与大气的常量值
                      void FSceneRenderer::InitFogConstants()

三、prepass预处理阶段

1，判断是否需要预处理

void FDeferredShadingSceneRenderer::Render(FRHICommandListImmediate& RHICmdList)

2，预处理

2.1设置渲染状态
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePass(FRHICommandListImmediate& RHICmdList, TFunctionRef<void()> AfterTasksAreStarted)

2.1.1
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePassView(FRHICommandList& RHICmdList, const FViewInfo& View)

2.1.1.1
static void SetupPrePassView(FRHICommandList& RHICmdList, const FViewInfo& View, FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState, const bool bIsEditorPrimitivePass = false)


2.2，渲染三个绘制列表,这三个列表是由静态模型组成的，通过可见性位图控制是否可见。
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePassView(FRHICommandList& RHICmdList, const FViewInfo& View)

2.2.1,以StaticMesh为例绘制,
bool TStaticMeshDrawList<DrawingPolicyType>::DrawVisible(
    FRHICommandList& RHICmdList,
    const FViewInfo& View,
    const typename DrawingPolicyType::ContextDataType PolicyContext,
    const FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState,
    const TBitArray<SceneRenderingBitArrayAllocator>& StaticMeshVisibilityMap,
    const TArray<uint64,SceneRenderingAllocator>& BatchVisibilityArray
    )

2.2.1.1载入公共着色器信息
template<typename DrawingPolicyType>
template<InstancedStereoPolicy InstancedStereo>
bool TStaticMeshDrawList<DrawingPolicyType>::DrawVisibleInner(
    FRHICommandList& RHICmdList,
    const FViewInfo& View,
    const typename DrawingPolicyType::ContextDataType PolicyContext,
    FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState,
    const TBitArray<SceneRenderingBitArrayAllocator>* const StaticMeshVisibilityMap,
    const TArray<uint64, SceneRenderingAllocator>* const BatchVisibilityArray,
    const StereoPair* const StereoView,
    int32 FirstPolicy, int32 LastPolicy,
    bool bUpdateCounts
    )

2.2.1.1.1
template<typename DrawingPolicyType>
template<InstancedStereoPolicy InstancedStereo>
int32 TStaticMeshDrawList<DrawingPolicyType>::DrawElement(
    FRHICommandList& RHICmdList,
    const FViewInfo& View,
    const typename DrawingPolicyType::ContextDataType PolicyContext,
    FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState,
    const FElement& Element,
    uint64 BatchElementMask,
    FDrawingPolicyLink* DrawingPolicyLink,
    bool& bDrawnShared
    )

2.2.1.1.1.1，逐列表载入公共着色器信息
template<class DrawingPolicyType>
void CommitGraphicsPipelineState(FRHICommandList& RHICmdList, const DrawingPolicyType& DrawingPolicy, const FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState, const FBoundShaderStateInput& BoundShaderStateInput)

2.2.1.1.1.1.1

void SetGraphicsPipelineState(FRHICommandList& RHICmdList, const FGraphicsPipelineStateInitializer& Initializer, EApplyRendertargetOption ApplyFlags)

2.2.1.2.逐元素渲染(并非一对一的元素，而是经过组合的BatchElement)


2.2.1.2.1，设置渲染状态

void FMeshDrawingPolicy::SetMeshRenderState(
        FRHICommandList& RHICmdList, 
        const FSceneView& View,
        const FPrimitiveSceneProxy* PrimitiveSceneProxy,
        const FMeshBatch& Mesh,
        int32 BatchElementIndex,
        const FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState,
        const ElementDataType& ElementData,
        const ContextDataType PolicyContext
        ) const

2.2.1.2.2，完成实际绘制
    void FMeshDrawingPolicy::DrawMesh(FRHICommandList& RHICmdList, const FMeshBatch& Mesh, int32 BatchElementIndex, const bool bIsInstancedStereo = false) const;

 

2.3，绘制动态的预处理阶段对象
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePassViewDynamic(FRHICommandList& RHICmdList, const FViewInfo& View, const FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState)

2.3.1，询问RenderProxy是否被当作一个遮挡物体，决定是否需要在这个阶段绘制

FPrimitiveSceneProxy::ShouldUseAsOccluder()

2.3.2，具体绘制动态物体
bool FDepthDrawingPolicyFactory::DrawDynamicMesh(
    FRHICommandList& RHICmdList, 
    const FViewInfo& View,
    ContextType DrawingContext,
    const FMeshBatch& Mesh,
    bool bPreFog,
    const FDrawingPolicyRenderState& DrawRenderState,
    const FPrimitiveSceneProxy* PrimitiveSceneProxy,
    FHitProxyId HitProxyId, 
    const bool bIsInstancedStereo, 
    const bool bIsInstancedStereoEmulated
    )

 

 

四、现在进行一个极为重要的阶段，BasePass。

即，通过逐对象的绘制，将每个对象和光照相关的信息都写入到缓冲区中。

涉及到问题

（1）逐对象绘制后的结果如何写入到缓冲区中

（2）缓冲区中的内容如何管理


    RHICmdList.SetCurrentStat(GET_STATID(STAT_CLM_BasePass));
    RenderBasePass(RHICmdList, BasePassDepthStencilAccess);
    RHICmdList.SetCurrentStat(GET_STATID(STAT_CLM_AfterBasePass))


bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePass()

1，设置渲染视口

4.1.1，bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassView(）

4.1.1.1，void SetupBasePassView(）

4.1.1.1.1，如果PrePass阶段已经写入深度，则深度写入关闭，直接使用已经写入的深度结果进行深度检测。

FDrawingPolicyRenderState::SetDepthStencilState();

4.1.1.1.2，打开前4个渲染目标的RGBA写入

class TStatucBkebdStateWriteMask；

4.1.1.1.3，设置区域大小，根据是否开启InstanceStereoPass而有所变化

4.1.1.1.3.1,

FRHICommandList::SetViewport()

4.1.1.1.3.2,

FRHICommandList::SetStereoViewport()

4.1.1.1.2，渲染静态数据。如果之前已经进行了深度渲染，那么首先渲染Masked蒙版对象，然后渲染普通的不透明对象。否则，就反过来，先渲染不透明对象，再渲染蒙版对象。

FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassStaticData()

4.1.1.1.2.1，FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassStaticDataType（）

4.1.1.1.2.1.1，DrawVisible（）

4.1.1.1.2.1.2，DrawVisibleInstancedStereo（）

4.1.1.1.3，渲染动态数据。

FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassDynamicData()

4.1.1.1.3.1

FBasePassOpaqueDrawingPolicyFactory::DrawDynamicMesh（）

 

总结下目前流程

先总结下目前为止的流程:

void FDeferredShadingSceneRenderer::Render(FRHICommandListImmediate& RHICmdList);

一,按需要重新分配渲染目标
 1，void FSceneRenderTargets::AllocDummyGBufferTargets()

    1.1,static RHIParamRefType TStaticStateRHI<typename InitializerType,typename RHIRefType,typename RHIParamRefType>::GetRHI();

    1.2,FGBufferResourceStruct::CreateUniformBuffer();

二，初始化视口(可以多个),包括确定可见性与设置阴影相关参数
1，bool FDeferredShadingSceneRenderer::InitViews()

   1.1，预设置可见性
           void FSceneRenderer::PreVisibilityFrameSetup()

       1.1.1，根据当前画质设置，设置TemporalAA的采样方式，同时确定采样位置，
                  1.1.1.1, uint32 FSceneViewState::GetCurrentTemporalAASampleIndex() const

                  1.1.1.2,void  FViewMatrices::HackAddTemporalAAProjectionJitter()  

        1.1.2，设置视口矩阵，包括视口投影矩阵和转换矩阵
                   void FViewMatrices::ApplyWorldOffset()

    1.2，可见性计算
           void FSceneRenderer::ComputeViewVisibility()

          1.2.1,初始化一系列用于可视化检测的缓冲区，（位数组，0和1代表是否可见)

          1.2.2,用六棱锥进行筛选(a,b代表true或者false)，不可见的对象的可视化检测缓冲区对应的比特位设置为0
         static int32 FrustumCull()

         1.2.3，线框模式下,对直接剔除，剔除所有的非线框和过小的线框

         1.2.4，在非线框模式下，对于处于视口范围内，但是被其他对象遮挡的对象进行一次剔除
               static int32 OcclusionCull()

         1.2.5，根据所有的可见性位图，设置每个需要渲染的对象的可见性状况，即Hiddenflags
                     void FLODSceneTree::UpdateAndApplyVisibilityStates()

         1.2.6，给每个对象返回自己是否可见的机会

         1.2.7，获取所有动态对象的渲染信息

              void FSceneRenderer::GatherDynamicMeshElements()

        1.3，完成可见性计算
            void FSceneRenderer::PostVisibilityFrameSetup()

               1.3.1，对半透明对象进行排序，半透明对象的渲染由于涉及到互相遮挡，则必须按照从后往前的顺序来渲染，才能保证渲染结果的正确性，因此，必须在此时完成排序
                          1.3.1.1，void FTranslucentPrimSet::SortPrimitives()
                          1.3.1.2，void FSceneViewState::TrimHistoryRenderTargets()

               1.3.2，对每个光照确定当前光照可见的对象列表，这里也是使用平截头体剔除,只需要测点光源和聚光灯，而平行光始  终可见
                     bool FConvexVolume::IntersectSphere() const

               1.3.3，初始化雾与大气的常量值
                      void FSceneRenderer::InitFogConstants()

三、prepass预处理阶段

3.1，判断是否需要预处理

void FDeferredShadingSceneRenderer::Render()

3.2，预处理

3.2.1设置渲染状态
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePass()

3.2.1.1
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePassView()

3.2.1.1.1
static void SetupPrePassView()


3.2.2，渲染三个绘制列表,这三个列表是由静态模型组成的，通过可见性位图控制是否可见。
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePassView()

3.2.2.1,以StaticMesh为例绘制,
bool TStaticMeshDrawList<DrawingPolicyType>::DrawVisible()

3.2.2.1.1载入公共着色器信息
bool TStaticMeshDrawList<DrawingPolicyType>::DrawVisibleInner()

3.2.2.1.1.1
int32 TStaticMeshDrawList<DrawingPolicyType>::DrawElement()

3.2.2.1.1.1.1，逐列表载入公共着色器信息
void CommitGraphicsPipelineState()

3.2.2.1.1.1.1.1

void SetGraphicsPipelineState()

3.2.2.1.2.逐元素渲染(并非一对一的元素，而是经过组合的BatchElement)


3.2.2.1.2.1，设置渲染状态

void FMeshDrawingPolicy::SetMeshRenderState();

3.2.2.1.2.2，完成实际绘制
    void FMeshDrawingPolicy::DrawMesh() ;

3.2.3，绘制动态的预处理阶段对象
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderPrePassViewDynamic()

3.2.3.1，询问RenderProxy是否被当作一个遮挡物体，决定是否需要在这个阶段绘制

FPrimitiveSceneProxy::ShouldUseAsOccluder()

3.2.3.2，具体绘制动态物体
bool FDepthDrawingPolicyFactory::DrawDynamicMesh( )

四、BasePass阶段：渲染不透明和MASK材质

通过逐对象的绘制，将每个对象和光照相关的信息都写入到缓冲区中。
bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePass()

4.1，设置渲染视口

4.1.1，bool FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassView(）

4.1.1.1，void SetupBasePassView(）

4.1.1.1.1，如果PrePass阶段已经写入深度，则深度写入关闭，直接使用已经写入的深度结果进行深度检测。

FDrawingPolicyRenderState::SetDepthStencilState();

4.1.1.1.2，打开前4个渲染目标的RGBA写入

class TStatucBkebdStateWriteMask；

4.1.1.1.3，设置区域大小，根据是否开启InstanceStereoPass而有所变化

4.1.1.1.3.1,

FRHICommandList::SetViewport()

4.1.1.1.3.2,

FRHICommandList::SetStereoViewport()

4.2，渲染静态数据。如果之前已经进行了深度渲染，那么首先渲染Masked蒙版对象，然后渲染普通的不透明对象。否则，就反过来，先渲染不透明对象，再渲染蒙版对象。

FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassStaticData()

4.2.1，FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassStaticDataType（）

4.2.1.1，DrawVisible（）

4.2.1.2，DrawVisibleInstancedStereo（）

4.3，渲染动态数据。

FDeferredShadingSceneRenderer::RenderBasePassDynamicData()

4.3.1

FBasePassOpaqueDrawingPolicyFactory::DrawDynamicMesh（）

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