SRP中的shader

news2024/11/29 0:55:38

SRP中的shader

在Unity中使用SRP时，我们需要使用HLSL来编写shader。HLSL语法与GLSL类似，在使用HLSL的地方我们需要用HLSLPROGRAM和ENDHLSL来包裹：

Shader "My Pipeline/Unlit" {
	Properties {}

	SubShader {

		Pass
		{
			HLSLPROGRAM

			#pragma vertex UnlitPassVertex
			#pragma fragment UnlitPassFragment

			#include "Unlit.hlsl"

			ENDHLSL
		}
	}
}

此时，unity_MatrixVP和unity_ObjectToWorld这两个矩阵也不能直接使用，需要我们自行声明：

float4x4 unity_MatrixVP;
float4x4 unity_ObjectToWorld;

struct VertexInput {
	float4 pos : POSITION;
};

struct VertexOutput {
	float4 clipPos : SV_POSITION;
};

VertexOutput UnlitPassVertex (VertexInput input) {
	VertexOutput output;
	float4 worldPos = mul(unity_ObjectToWorld, input.pos);
	output.clipPos = mul(unity_MatrixVP, worldPos);
	return output;
}

float4 UnlitPassFragment (VertexOutput input) : SV_TARGET {
	return 1;
}

另外，这两个矩阵的更新频率实际上是不同的，unity_MatrixVP矩阵绘制每一帧画面时只需更新一次，而unity_ObjectToWorld跟绘制的物体还有关系，因此它需要每次绘制时都要更新一次。这样的话，我们可以利用unity提供的cbuffer，使得这两个矩阵可以按照自身需要的频率更新：

CBUFFER_START(UnityPerFrame)
	float4x4 unity_MatrixVP;
CBUFFER_END

CBUFFER_START(UnityPerDraw)
	float4x4 unity_ObjectToWorld;
CBUFFER_END

现在使用该shader的材质，来绘制一些gameobject试试：

SRP中的shader1

接下来，我们希望这些gameobject拥有不同的颜色，显然颜色这个是跟随材质变化的，因此我们要把它放到UnityPerMaterial中：

CBUFFER_START(UnityPerMaterial)
	float4 _Color;
CBUFFER_END

这下gameobject就可以五彩斑斓了：

SRP中的shader2

最后，我们希望在SRP中使用gpu instancing的方式来绘制这些gameobjects。首先在C#中把开关打开：

drawSettings.enableInstancing = true;

然后还要在shader中引入INSTANCING_ON关键字：

#pragma multi_compile_instancing

为了支持instancing，原先放在UnityPerMaterialbuffer中的_Color需要挪到UNITY_INSTANCING_BUFFER中：

UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(PerInstance)
	UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Color)
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(PerInstance)

同时vertex shader和frag shader也要相应地改动：

struct VertexInput {
	float4 pos : POSITION;
	UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};

struct VertexOutput {
	float4 clipPos : SV_POSITION;
	UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};

VertexOutput UnlitPassVertex (VertexInput input) {
	VertexOutput output;
	UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(input);
	UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(input, output);
	float4 worldPos = mul(UNITY_MATRIX_M, float4(input.pos.xyz, 1.0));
	output.clipPos = mul(unity_MatrixVP, worldPos);
	return output;
}

float4 UnlitPassFragment (VertexOutput input) : SV_TARGET {
	UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(input);
	return UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(PerInstance, _Color);
}

这时我们再用frame debug看一下，可以发现draw call大大降低了：

SRP中的shader3