【《Unity Shader入门精要》 提炼总结】(十五)第十五章·光照系统进阶教程&Unity的渲染路径介绍&前向渲染路径&顶点照明渲染路径&延迟渲染路径

 

 

 

本文由@唐三十胖子出品，转载请注明出处。  
文章链接：https://blog.youkuaiyun.com/iceSony/article/details/84887592

 

 

 

这篇文章将总结和提炼《Unity Shader入门精要》的第十章“高级纹理”的内容。

通过这篇文章，你可以知道

1）Unity的渲染路径介绍

2）前向渲染路径

3）顶点照明渲染路径

4）延迟渲染路径

一.Unity的渲染路径介绍

之前章节用到的是单一平行光（大多数手游就是如此）

但PC实现光照往往更加复杂，处理的数目与种类更多的光源。

Unity的渲染路径

渲染路径：决定光照如何应用到shader中,写在Pass/Tags中的LightMode中

Unity在5.0版本自带三种渲染模式：前向渲染、延迟渲染、顶点照明渲染

但在5.0版本之后顶点照明渲染被抛弃，有了新的延迟渲染机制，但都对旧有代码的兼容

在Unity调整默认渲染路径（事实上在博主用的5.6.5版本这个选项已经被剔除了）

Edit->Porject Settings->Player->Other Settings->Rendering Path中选择项目所需的渲染路径。

这是一种默认的设置方式，我们还可以通过设置摄像机的Rendering Path来修改不同的方式

上面使用的是默认的渲染路径，当你的显卡不支持该渲染路径，Unity会自动使用更低一级的渲染路径。比如当GPU不支持延迟渲染，就会替换为前向渲染。

 

事实上在Shader中这三种渲染路径仍可以细分

除了我们一直用的forwardbase，还有其他类型如下表

接下来我们将一一讲解

二.前向渲染路径：最常见的渲染路径

前向渲染的原理:当进行逐片元的渲染，利用深度缓冲判断当前片元是否可见，如果可见就更新颜色缓冲区的颜色

对于每个逐像素的光源，我们都要进行上述的完整渲染流程。

如果物体处在多个逐像素光源影响区域，那么该物体需要执行多个Pass，每个Pass计算一个逐像素光源的光照结果。

最后在帧缓冲中（每帧结束数据处理的区域）混合得到最终的显示颜色。

为了减少Pass数目，Unity渲染时会限制物体的逐像素光照数目。

前向渲染对光照的处理

分三类处理光照：逐顶点处理、逐像素处理、球谐函数处理

逐顶点处理/SH处理：光源Render Mode设置为Not Important

逐像素处理：场景中最亮的平行光；光源RenderMode设置为Important；逐像素光源数量小于QualitySetting中的逐像素光源数量，那么原本采用逐顶点处理/SH处理的会自动变成逐像素处理

在之后的前向渲染Shader编写中，往往包含两个Pass：一个Pass仅仅执行一次，另一个会根据逐像素光源数目多次调用

内置的光照变量和函数

三.顶点照明渲染路径：性能最高、效果最差

顶点照明渲染原理：通常为一个Pass，计算所有光线照明。

在本质上顶点照明渲染是前向渲染的子集，除了不支持阴影、法线映射、高光映射等

所以在现在的版本这个已经被剔除了= =

四.延迟渲染路径：适用于大量光源

比起前向渲染的颜色与深度缓冲区，还添加一个Geometry缓冲来保存表面信息，包含法线、位置、材质等

原理：两个Pass，第一个Pass计算片元是否可见，可见就存储到G缓冲区

第二个Pass利用缓冲区片元信息，进行光照计算

Unity中的延迟渲染

分为旧版与新版，且不支持抗锯齿，不能处理半透明物体，对显卡有要求。

除去深度缓冲&模板缓冲，默认的G缓冲区包含：

RT0:格式为ARGB32,RGB存储漫反射颜色，A通道没用到

RT1:格式为ARGB32,RGB存储高光反射颜色，A通道存储高光反射的指数

RT2：格式为ARGB2101010,RGB存储法线，A通道没用到

RT3:格式为ARGB32（非HDR），用于存储自发光+lightmap+反射探针

可用的内置变量与函数

 

之后的文章我们将重点讲解Unity最常见的前向渲染（= =手游无光，且不用考虑硬件问题）

 

感谢阅读：）