Unity内置Built-in到可编程URP函数对应整理
目录
1.总体结构
2.Shader Include 头文件
3.灯光模式
4.变种Variants
5.预处理宏 Predefined Shader Preprocessor Macros
5.1辅助函数
5.2阴影贴图
5.3贴图/采样器 声明宏
6.内置的shader 辅助函数
6.1顶点变换函数
6.2通用辅助函数
6.3前向渲染辅助函数
6.4屏幕空间辅助函数
6.5顶点光照辅助函数
7.内置shader 变体
7.1灯光
8.杂项
8.1shadow
8.2雾Fog
8.3深度Depth
8.4其他
9.后处理/VFX (视觉特效)
这里的大部分内容基于 7.3 版 ,有可能新版本会发生变化,请留意最新文档!
Unity 的 可编程渲染管线(Scriptable Render Pipeline) 代表了Unity处理图形方式的一大进步,为用户提供了更多定制管线的能力,我已经开始使用通用管线 (Universal Render Pipeline) 但仍然缺文档,你可以找到包含每个可用函数的信息,但仍然难找到 重Built-in 到 URP 的示例。
本文提供重 Built-in 到 URP 的示例总结,希望可以帮助到大家
1.开始之前这里有一些链接可以帮助你深入了解URP
Unity URP 官方文档
UnityURP Github
官方示例工程
Unlit template
Boat attack demo project
Phil Lira’s shader examples
Outline post-effect using ScriptableRendererFeature
1.总体结构
首先添加 "RenderPipeline" = "UniversalPipeline" 到Tag 下一步 所有的URP shader 都是使用HLSLPROGRAM/ENDHLSL/etc. 包含的HLSL 编写
Built-in |
URP |
CGPROGRAM |
HLSLPROGRAM |
ENDCG |
ENDHLSL |
CGINCLUDE |
HLSLINCLUDE |
2.Shader Include 头文件
Content |
Built-in |
URP |
Core |
Unity.cginc |
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Core.hlsl |
Light |
AutoLight.cginc |
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl |
Shadows |
AutoLight.cginc |
Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl |
Surface shaders |
Lighting.cginc |
没有 ,但这个链接可以找到一个辅助项目 here |
其他有用的包括
- Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl
- Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl
- Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl
- Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl
- Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl
- Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl
- Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareOpaqueTextue.hlsl
3.灯光模式
Built-in |
URP |
ForwardBase |
UniversalForward |
ForwardAdd |
无 |
Deferred and related |
UniversalGBuffer 刚被添加URP |
Vertex and related |
无 |
ShadowCaster |
ShadowCaster |
MotionVectors |
暂不支持 |
支持的其他照明模式包括
1.DepthOnly
2. Meta (用于烘焙光照贴图)
3.Universal2D
4.变种Variants
URP 支持变体 ,你可能需要某些功能 #pragma multi_compile 添加以下关键字
_MAIN_LIGHT_SHADOWS
_MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE
_ADDITIONAL_LIGHTS_VERTEX
_ADDITIONAL_LIGHTS
_ADDITIONAL_LIGHT_SHADOWS
_SHADOWS_SOFT
_MIXED_LIGHTING_SUBTRACTIVE
5.预处理宏 Predefined Shader Preprocessor Macros
5.1辅助函数
Built-in |
URP |
UNITY_PROJ_COORD(a) |
Gone. Do a.xy/a.w instead |
UNITY_INITIALIZE_OUTPUT(type, name) |
ZERO_INITIALIZE(type, name) |
5.2阴影贴图
你必须包含 #include "Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl"
Built-in |
URP |
UNITY_DECLARE_SHADOWMAP(tex) |
TEXTURE2D_SHADOW_PARAM(textureName, samplerName) |
UNITY_SAMPLE_SHADOW(tex, uv) |
SAMPLE_TEXTURE2D_SHADOW(textureName, samplerName, coord3) |
UNITY_SAMPLE_SHADOW_PROJ(tex, uv) |
SAMPLE_TEXTURE2D_SHADOW(textureName, samplerName, coord4.xyz/coord4.w) |
5.3贴图/采样器 声明宏
Unity 有很多纹理/采样器 用来兼容不同平台 ,这些仍然处理URP 中,但现在有了不同的名称和
新添加的,由于数量很多这里不会全部列出,你可以针对不同API平台查看他们的具体定义 API includes.
Built-in |
URP |
UNITY_DECLARE_TEX2D(name) |
TEXTURE2D(textureName); SAMPLER(samplerName); |
UNITY_DECLARE_TEX2D_NOSAMPLER(name) |
TEXTURE2D(textureName); |
UNITY_DECLARE_TEX2DARRAY(name) |
TEXTURE2D_ARRAY(textureName); SAMPLER(samplerName); |
UNITY_SAMPLE_TEX2D(name, uv) |
SAMPLE_TEXTURE2D(textureName, samplerName, coord2) |
UNITY_SAMPLE_TEX2D_SAMPLER(name, samplername, uv) |
SAMPLE_TEXTURE2D(textureName, samplerName, coord2) |
UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY(name, uv) |
SAMPLE_TEXTURE2D_ARRAY(textureName, samplerName, coord2, index) |
UNITY_SAMPLE_TEX2DARRAY_LOD(name, uv, lod) |
SAMPLE_TEXTURE2D_ARRAY_LOD(textureName, samplerName, coord2, index, lod) |
需要注意的一点是 SCREENSPACE_TEXTURE 已经变为 TEXTURE2D_X ,如果你正在做一些VR (单通道/立体渲染)下的屏幕空间的特效
你必须用TEXTURE2D_X 声明 ,此宏将正确的处理纹理(是否为数组),还必须使用 SAMPLE_TEXTURE2D_X 采样贴图,UV 使用
UnityStereoTransformScreenSpaceTex
6.内置的shader 辅助函数
你需要包含
#include "Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl"
6.1顶点变换函数
Built-in |
URP |
float4 UnityObjectToClipPos(float3 pos) |
float4 TransformObjectToHClip(float3 positionOS) |
float3 UnityObjectToViewPos(float3 pos) |
TransformWorldToView(TransformObjectToWorld(positionOS)) |
6.2通用辅助函数
Built-in |
URP |
|
float3 WorldSpaceViewDir (float4 v) |
float3 GetWorldSpaceViewDir(float3 positionWS) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl” |
float3 ObjSpaceViewDir (float4 v) |
Gone. Do TransformWorldToObject(GetCameraPositionWS()) - objectSpacePosition; |
|
float2 ParallaxOffset (half h, half height, half3 viewDir) |
无? 重 UnityCG.cginc拷贝 |
|
fixed Luminance (fixed3 c) |
real Luminance(real3 linearRgb) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl” |
fixed3 DecodeLightmap (fixed4 color) |
real3 DecodeLightmap(real4 encodedIlluminance, real4 decodeInstructions) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/EntityLighting.hlsl” |
float4 EncodeFloatRGBA (float v) |
无? 重 UnityCG.cginc 拷贝 |
|
float DecodeFloatRGBA (float4 enc) |
无? 重 UnityCG.cginc 拷贝 |
|
float2 EncodeFloatRG (float v) |
无? 重 UnityCG.cginc 拷贝 |
|
float DecodeFloatRG (float2 enc) |
无? 重 UnityCG.cginc 拷贝 |
|
float2 EncodeViewNormalStereo (float3 n) |
无? 重 UnityCG.cginc 拷贝 |
|
float3 DecodeViewNormalStereo (float4 enc4) |
无? 重 UnityCG.cginc 拷贝 |
6.3前向渲染辅助函数
Built-in |
URP |
|
float3 WorldSpaceLightDir (float4 v) |
_MainLightPosition.xyz - TransformObjectToWorld(objectSpacePosition) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl” |
float3 ObjSpaceLightDir (float4 v) |
TransformWorldToObject(_MainLightPosition.xyz) - objectSpacePosition |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl” |
float3 Shade4PointLights (…) |
无. 你可以尝试这个 half3 VertexLighting(float3 positionWS, half3 normalWS) |
For VertexLighting(...) include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl” |
6.4屏幕空间辅助函数
Built-in |
URP |
|
float4 ComputeScreenPos (float4 clipPos) |
float4 ComputeScreenPos(float4 positionCS) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl” |
float4 ComputeGrabScreenPos (float4 clipPos) |
无. |
6.5顶点光照辅助函数
Built-in |
URP |
|
float3 ShadeVertexLights (float4 vertex, float3 normal) |
无.你可以尝试这个 UNITY_LIGHTMODEL_AMBIENT.xyz + VertexLighting(...) |
For VertexLighting(...) include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl” |
公用的函数可以在这里找到
7.内置shader 变体
“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl”.
除了灯光 大多数的shader 变量保持不变
7.1灯光
Built-in |
URP |
|
_LightColor0 |
_MainLightColor |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl” |
_WorldSpaceLightPos0 |
_MainLightPosition |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Input.hlsl” |
_LightMatrix0 |
无? 尚未支持烘焙 |
|
unity_4LightPosX0, unity_4LightPosY0, unity_4LightPosZ0 |
在URP 中,其他的光源储存在数组 Array/缓冲区Buffer 中(取决于平台). 检索灯光信息 |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl” |
unity_4LightAtten0 |
在URP 中,其他的光源储存在数组 Array/缓冲区Buffer 中(取决于平台). 检索灯光信息 |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl” |
unity_LightColor |
在URP 中,其他的光源储存在数组 Array/缓冲区Buffer 中(取决于平台). 检索灯光信息 |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl” |
unity_WorldToShadow |
float4x4 _MainLightWorldToShadow[MAX_SHADOW_CASCADES + 1] or _AdditionalLightsWorldToShadow[MAX_VISIBLE_LIGHTS] |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl” |
如果你要使用 GetAdditionalLight(...) 遍历灯光 ,你可以使用它来查询其他灯光数量 GetAdditionalLightsCount()
8.杂项
8.1shadow
有关阴影的更多信息请查看
“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”.
Built-in |
URP |
|
UNITY_SHADOW_COORDS(x) |
无? 自定义一个. float4 shadowCoord : TEXCOORD0; |
|
TRANSFER_SHADOW(a) |
a.shadowCoord = TransformWorldToShadowCoord(worldSpacePosition) |
当启用级联时(CSM ) 在片段着色器应用防止伪影 |
SHADOWS_SCREEN |
无. 不支持. |
8.2雾Fog
更多雾相关的请查看此文件 “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl”.
8.3深度Depth
要使用相机深度请包含 “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl”
你还需要声明 _CameraDepthTexture 及帮助函数 SampleSceneDepth(...) 和LoadSceneDepth(...).
Built-in |
URP |
|
LinearEyeDepth(sceneZ) |
LinearEyeDepth(sceneZ, _ZBufferParams) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl” |
Linear01Depth(sceneZ) |
Linear01Depth(sceneZ, _ZBufferParams) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl” |
8.4其他
Built-in |
URP |
|
ShadeSH9(normal) |
SampleSH(normal) |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Lighting.hlsl” |
unity_ColorSpaceLuminance |
无. 请使用 Luminance() |
Include “Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Color.hlsl” |
9.后处理/VFX (视觉特效)
URP不支持OnPreCull,OnPreRender,OnPostRender和OnRenderImage,
它确实支持OnRenderObject和OnWillRenderObject,但是您可能会发现问题,具体取决于你想做什么
RenderPipelineManager 提供以下注入点
beginCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
endCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
beginFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)
endFrameRendering(ScriptableRenderContext context,Camera[] cameras)
用法示例
void OnEnable()
{RenderPipelineManager.beginCameraRendering += MyCameraRendering;
}void OnDisable()
{RenderPipelineManager.beginCameraRendering -= MyCameraRendering;
}void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{...if(camera == myEffectCamera){...}...
}
虽然支持OnWillRenderObject,但是,如果您需要在其中执行渲染调用(例如,水反射/折射),它就无法正常工作。
在这种情况下,用begin / endCameraRendering(如上面的示例)替换OnWillRenderObject,然后从URP而不是Camera.Render()中调用RenderSingleCamera()。更改上面的示例
void MyCameraRendering(ScriptableRenderContext context, Camera camera)
{...if(camera == myEffectCamera){...UniversalRenderPipeline.RenderSingleCamera(context, camera);}...
}
使用后处理的另一种方法是使用ScriptableRendererFeature。这篇文章很好地解释了使用此功能的描边效果。
A ScriptableRendererFeature允许您ScriptableRenderPass(es)在管道的不同阶段进行注入,
BeforeRendering
BeforeRenderingShadows
AfterRenderingShadows
BeforeRenderingPrepasses
AfterRenderingPrePasses
BeforeRenderingOpaques
AfterRenderingOpaques
BeforeRenderingSkybox
AfterRenderingSkybox
BeforeRenderingTransparents
AfterRenderingTransparents
BeforeRenderingPostProcessing
AfterRenderingPostProcessing
AfterRendering
这是使用 ScriptableRendererFeature 自定义材质执行blit 的简单示例:
public class CustomRenderPassFeature : ScriptableRendererFeature
{class CustomRenderPass : ScriptableRenderPass{CustomRPSettings _CustomRPSettings;RenderTargetHandle _TemporaryColorTexture;private RenderTargetIdentifier _Source;private RenderTargetHandle _Destination;public CustomRenderPass(CustomRPSettings settings){_CustomRPSettings = settings;}public void Setup(RenderTargetIdentifier source, RenderTargetHandle destination){_Source = source;_Destination = destination;}public override void Configure(CommandBuffer cmd, RenderTextureDescriptor cameraTextureDescriptor){_TemporaryColorTexture.Init("_TemporaryColorTexture");}public override void Execute(ScriptableRenderContext context, ref RenderingData renderingData){CommandBuffer cmd = CommandBufferPool.Get("My Pass");if (_Destination == RenderTargetHandle.CameraTarget){cmd.GetTemporaryRT(_TemporaryColorTexture.id, renderingData.cameraData.cameraTargetDescriptor, FilterMode.Point);cmd.Blit(_Source, _TemporaryColorTexture.Identifier());cmd.Blit(_TemporaryColorTexture.Identifier(), _Source, _CustomRPSettings.m_Material);}else{cmd.Blit(_Source, _Destination.Identifier(), _CustomRPSettings.m_Material, 0);}context.ExecuteCommandBuffer(cmd);CommandBufferPool.Release(cmd);}public override void FrameCleanup(CommandBuffer cmd){if (_Destination == RenderTargetHandle.CameraTarget){cmd.ReleaseTemporaryRT(_TemporaryColorTexture.id);}}}[System.Serializable]public class CustomRPSettings{public Material m_Material;}public CustomRPSettings m_CustomRPSettings = new CustomRPSettings();CustomRenderPass _ScriptablePass;public override void Create(){_ScriptablePass = new CustomRenderPass(m_CustomRPSettings);_ScriptablePass.renderPassEvent = RenderPassEvent.AfterRenderingOpaques;}public override void AddRenderPasses(ScriptableRenderer renderer, ref RenderingData renderingData){_ScriptablePass.Setup(renderer.cameraColorTarget, RenderTargetHandle.CameraTarget);renderer.EnqueuePass(_ScriptablePass);}
}
点击 “Create > Rendering > Universal Render Pipeline > Renderer Feature”. 你可以创建一个 ScriptableRendererFeature
你创建的功能必须添加到 ForwardRenderer,选择 ForwardRenderer 点击 Add Renderer Feature 并选择你要添加的功能,
例如如果你使用了上面的示例代码 ,可以看到一个可用的材质槽
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本文转载自:https://www.jianshu.com/p/3fef69e2efb6 作为技术资料记录和备份,避免遗忘或删除 //================以下为具体内容========== ...
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