Unity中的MaterialPropertyBlock的作用和 Material 的区别

news2025/4/1 5:40:21

MaterialPropertyBlock 是 Unity 提供的一个用于动态修改材质属性的轻量级工具，核心作用是避免材质实例化（Material Instantiation），从而优化性能。以下是它的关键特性和使用方法：

1. 核心作用

避免材质实例化
直接修改 Material 对象（如 material.color = ...）会导致 Unity 创建该材质的独立副本（实例化），增加内存占用和 Draw Call。
MaterialPropertyBlock 允许多个对象共享同一材质，但拥有独立的属性值（如颜色、纹理）。
动态属性控制
适合在运行时频繁修改材质属性（如颜色渐变、纹理切换），同时保持渲染性能。

2. 基本用法

// 步骤 1: 获取 Renderer 组件
Renderer renderer = GetComponent<Renderer>();

// 步骤 2: 创建或获取 MaterialPropertyBlock
MaterialPropertyBlock mpb = new MaterialPropertyBlock();
renderer.GetPropertyBlock(mpb); // 获取当前属性块（保留未修改的属性）

// 步骤 3: 修改属性
mpb.SetColor("_BaseColor", Color.red); // 修改颜色
mpb.SetTexture("_BaseMap", myTexture); // 修改纹理

// 步骤 4: 应用到 Renderer
renderer.SetPropertyBlock(mpb);

3. 与直接修改 Material 的区别

特性	直接修改 Material	MaterialPropertyBlock
材质实例化	会创建材质副本（内存↑）	共享材质，无副本（内存优化）
性能	频繁调用可能导致卡顿	高效，适合动态属性修改
属性持久化	修改永久生效（保存到材质）	临时修改（仅运行时有效）
适用场景	需要持久化属性修改时	动态效果（如闪烁、颜色渐变）

4. 关键优势

减少Draw Call
多个对象使用相同的材质和MaterialPropertyBlock时，Unity会自动合并渲染批次（Batching）。
内存友好
避免因频繁材质实例化导致的内存碎片和泄漏。
灵活控制
可动态修改材质属性，同时不影响其他使用相同材质的对象。

5. 注意事项

属性名称需匹配
必须使用着色器中定义的属性名称（如URP中的_BaseColor，而非旧版的_Color）。
属性块生命周期
MaterialPropertyBlock 是临时对象，需在每次修改时重新应用。
（例如：在 Update() 中动态修改颜色时，需每帧调用 SetPropertyBlock）
线程安全
只能在主线程中操作（Unity的渲染API非线程安全）。

6. 典型应用场景

角色受伤闪烁
动态修改 _BaseColor 实现颜色变化，不影响其他角色。
动态环境切换
批量修改一组对象的纹理（如季节变化）。
UI 动态样式
修改按钮的高光颜色或背景纹理。

示例：批量修改颜色（高效版）

public class BatchColorChanger : MonoBehaviour
{
    public Renderer[] renderers;
    public Color targetColor;

    void Start()
    {
        MaterialPropertyBlock mpb = new MaterialPropertyBlock();
        foreach (var renderer in renderers)
        {
            renderer.GetPropertyBlock(mpb); // 获取当前属性
            mpb.SetColor("_BaseColor", targetColor); // 修改颜色
            renderer.SetPropertyBlock(mpb); // 应用修改
        }
    }
}