Unity可編程渲染管線SRP具體流程介紹

一、RenderPipeline類

通過SRP可以實現(xiàn)對渲染管線的完全控制，它提供了需要的工具來創(chuàng)建符合項目需求的渲染管線和效果；通過在C#腳本中定義一系列的命令來控制每一幀的渲染過程，和傳統(tǒng)內(nèi)置管線不同，它開放了更多的接口，給了開發(fā)者更大的自由度，但是又不至于像OpenGL手寫管線那么復(fù)雜，可以很好滿足開發(fā)者既需要自定義管線又要簡單快捷的開發(fā)需求，降低了渲染管線的開發(fā)門檻；

該類用于srp中的渲染方式，它通過定義一系列的命令和設(shè)置來告訴unity怎么渲染一幀；

二、相關(guān)類

所有可編程渲染管線相關(guān)的類定義在UnityEngine.Rendering中；

1. RenderPipelineAsset

所有的管線資源都要繼承自該類，并重寫其創(chuàng)建管線的CreatePipeline()方法，返回一個RenderPipeline實例，并且需要將該值賦予到GraphicSettings，然后才可以使用這個自定義的管線來進行渲染；

2. GraphicsSettings

它和編輯器中的Project Settings中的Graphics的設(shè)置是緊密相關(guān)的，用于以腳本的方式來進行自動設(shè)置來代替手動設(shè)置；所以，它提供的屬性和方法都是和設(shè)置面板相對應(yīng)的；例如，創(chuàng)建一條管線后，就可以通過GraphicsSettings.renderPipelineAsset來將其設(shè)置為當(dāng)前的渲染管線；

3. RenderPipeline

核心類，可編程的渲染管線的具體流程在此定義，所有的可編程渲染管線繼承自該類，在創(chuàng)建新的管線資源時，需要使用到該類的子類進行實例化；

4. ScriptableRenderContext

渲染上下文，在自定義渲染管線中定義一些狀態(tài)和渲染命令，然后調(diào)用Submit函數(shù)提交到GPU；這個上下文的概念類似于OpenGL中上下文的概念，定義渲染管線要使用的許多狀態(tài)以及繪制命令，相當(dāng)于整個渲染的manager；

SetupCameraProperties(camera)：相機的配置是第一步，設(shè)置相機的屬性，獲取一個相機實例后，就可以獲取它的觀察矩陣（transform）和裁剪矩陣（clip plane等）等屬性值；

5. CommandBuffer

它的出現(xiàn)早于SRP，在沒有SRP時，它用于對unity內(nèi)置的渲染管線進行擴展；該緩沖區(qū)用于存儲一系列渲染命令，然后提交到渲染上下文中；

使用步驟：創(chuàng)建緩沖區(qū)-設(shè)置-提交-釋放緩沖區(qū)

CommandBuffer buf=new CommandBuffer(); //設(shè)置渲染命令.... context.ExecuteCommandBuffer(buf) //非立即執(zhí)行 buf.Release()

6. SortSettings

設(shè)置場景中物體的排序方式，使用默認(rèn)方式和使用自定義方式

默認(rèn)方式，設(shè)置criteria，這是一個SortingCriteria枚舉類型，包含了透明物體（從前到后）、半透明（從后到前）；

自定義方式，設(shè)置cameraPosition、customAxi、worldToCameraMatrix三個變量聯(lián)合使用；

三、第一步-完成一個最基礎(chǔ)的渲染管線

創(chuàng)建命令緩沖區(qū)，如下，設(shè)置清空渲染目標(biāo)的命令；

剔除操作，通過相機獲取剔除參數(shù)，剔除場景中的不可見物體；

繪制命令，繪制前需要對場景中的物體進行排序，為不同的物體設(shè)置不同的排序方式，比如半透明物體要從后到前渲染；在DrawingSettings中，構(gòu)造函數(shù)第一個參數(shù)為ShaderTagId類型，也就是要使用的pass的tag的Id值，以及排序的設(shè)置；FilteringSettings則設(shè)置渲染隊列的范圍，用于設(shè)置哪些物體將會被渲染，如下例子，將透明和半透明分開進行渲染；

注意：天空盒的渲染在不透明物體之后，在半透明物體之前；

var cmd = new CommandBuffer(); CameraClearFlags clearFlags = camera.clearFlags; cmd.ClearRenderTarget((CameraClearFlags.Color&clearFlags)!=0,(CameraClearFlags.Depth&clearFlags)!=0,camera.backgroundColor); context.ExecuteCommandBuffer(cmd); cmd.Release(); context.SetupCameraProperties(camera); //剔除 ScriptableCullingParameters cullingPrama; camera.TryGetCullingParameters(out cullingPrama); CullingResults cullRet = context.Cull(ref cullingPrama); //繪制 SortingSettings sortSettings = new SortingSettings(camera); sortSettings.criteria = SortingCriteria.CommonOpaque; DrawingSettings drawSettings = new DrawingSettings(new ShaderTagId("BasicPass"),sortSettings); FilteringSettings filterSettings = new FilteringSettings(RenderQueueRange.opaque); context.DrawRenderers(cullRet,ref drawSettings,ref filterSettings); context.DrawSkybox(camera); sortSettings.criteria = SortingCriteria.CommonTransparent; drawSettings.sortingSettings = sortSettings; filterSettings.renderQueueRange = RenderQueueRange.transparent; context.DrawRenderers(cullRet,ref drawSettings,ref filterSettings); context.Submit();