Unity 内置管线Shader升级到URP详细手册_自定义shader升级urp

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本文基于Unity2020.2，URP10，更新于20210303

本文初版内容翻译自：https://teodutra.com/unity/shaders/urp/graphics/2020/05/18/From-Built-in-to-URP/

译者：大智

后续补充：大智

内置管线Shader升级到URP详细手册

总体结构

1、在SubShader的Tags中添加"RenderPipeline" = "UniversalPipeline"

2、所有URP着色器都是HLSL编写的，使用宏HLSL包含的shader代码

3、使用HLSLINCLUDE替代CGINCLUDE

Include文件

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

灯光模式LightMode

支持的其他照明模式包括：

• DepthOnly

• Meta (for lightmap baking)

• Universal2D

变体Variants

URP支持某些变体，因此，根据你使用的功能，可能需要使用#pragma multi_compile添加一些关键字：

• _MAIN_LIGHT_SHADOWS

• _MAIN_LIGHT_SHADOWS_CASCADE

• _ADDITIONAL_LIGHTS_VERTEX

• _ADDITIONAL_LIGHTS

• _ADDITIONAL_LIGHT_SHADOWS

• _SHADOWS_SOFT

• _MIXED_LIGHTING_SUBTRACTIVE

预定义的着色器宏

辅助宏

阴影贴图

必须include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

纹理/采样器声明宏

Unity有很多纹理/采样器宏来改善API之间的交叉兼容性，但是人们并不习惯使用它们。URP中这些宏的名称有所变化。由于数量很多，全部的宏可以在API includes中查看，下面主要列举一些常用的：

需要注意SCREENSPACE_TEXTURE变成了TEXTURE2D_X。如果你想要在VR中（Single Pass Instanced 或 Multi-view 模式）制作屏幕效果，你必须使用TEXTURE2D_X定义纹理。这个宏会为你处理正确的纹理声明（是否为数组）。对这个纹理采样的时候必须使用SAMPLE_TEXTURE2D_X，并且对uv使用UnityStereoTransformScreenSpaceTex。

Shader辅助函数

下列函数可以在此文件中找到：“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/SpaceTransforms.hlsl”.

顶点转换函数

法线转换函数

通用辅助函数

前向渲染辅助函数

屏幕空间辅助函数

顶点照明辅助函数↑

可以在“Packages/com.unity.render-pipelines.core/ShaderLibrary/Common.hlsl”中找到很多工具函数。

内置着色器变量

除了光照相关的变量外，其他的变量名都基本没变

照明↑

如果要使用循环所有其他灯光GetAdditionalLight(...)，GetAdditionalLightsCount()可以使用来查询其他灯光计数。

其他

阴影

有关阴影的更多信息，“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/Shadows.hlsl”

雾

有关雾的更多信息，“Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/ShaderVariablesFunctions.hlsl”.

深度

要使用相机深度纹理，需要include “Packages/com.unity.render-pipelines.universal/ShaderLibrary/DeclareDepthTexture.hlsl” ，然后会自动声明_CameraDepthTexture，也会包含辅助函数SampleSceneDepth(...)和LoadSceneDepth(...)。

其他中的其他

后处理/视觉特效

URP不支持OnPreCull，OnPreRender，OnPostRender和OnRenderImage这些方法。URP支持OnRenderObject和OnWillRenderObject，但是如果在URP中使用你可能会发现问题。因此，如果你曾经在旧管线创建视觉效果时使用它们，那么现在你需要学习新方法了。URP包含以下注入点：

• 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)    {    ...    }    ...}

就像我说的那样，OnWillRenderObject是受支持的，但是，如果你需要在其中执行渲染调用（例如，水反射/折射），它将无法正常工作。调用Camera.Render()，你将看到以下消息：

Recursive rendering is not supported in SRP (are you calling Camera.Render from within a render pipeline?)

翻译过来就是：

SRP不支持递归渲染（你是从渲染管道中调用Camera.Render吗？）

在这种情况下，URP中应该将OnWillRenderObject替换为begin/endCameraRendering（如上面的例子），并调用RenderSingleCamera()，而不是 Camera.Render()。更改上面的示例，你将获得以下内容

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RenderFeature的描边效果。ScriptableRendererFeature可以让你将ScriptableRenderPass(es)注入到渲染管线的不同阶段，因此是创建后处理效果的强大工具。注入位置可以包含以下：

• BeforeRendering

• BeforeRenderingShadows

• AfterRenderingShadows

• BeforeRenderingPrepasses

• AfterRenderingPrePasses

• BeforeRenderingOpaques

• AfterRenderingOpaques

• BeforeRenderingSkybox

• AfterRenderingSkybox

• BeforeRenderingTransparents

• AfterRenderingTransparents

• BeforeRenderingPostProcessing

• AfterRenderingPostProcessing

• AfterRendering

这是ScriptableRendererFeature使用自定义材质执行blit的简单示例：

publicclass 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);    }}

你可以通过单击“Create > Rendering > Universal Render Pipeline > Renderer Feature”来创建一个ScriptableRendererFeature。你创建的功能必须添加到你的中ForwardRenderer。为此，选择ForwardRenderer，单击Add Renderer Feature，然后选择要添加的功能。你可以在Inspector中公开属性，例如上面的例子中包含了一个材质球属性。

结语

作者：洪智

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来源：简书

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